7B)或功能的处理设备或逻辑电路340，在故障的情况下，增加了如图2所示现有技术配电系统10中大的上游过电流设备或电路断路器30和小的下游设备或电路断路器32的敏感度，如曲线C3所示。
[0032]如图6所示，通信设备可为例如一个或多个节点150。传感器152可为检测电流流量的任何传感器。传感器可与断路器集成或安装到断路器的外部。传感器152可提供与电流幅值成比例的模拟信息信号。该模拟信息信号被传送到节点150，所述节点150将该模拟信息信号数字化和打包以用于通信目的，并将其传送到通信接口 154，所述通信接口 154然后将该信息传送至主断路器。该通信接口 154接收来自电路断路器114中多个点的多个信息块，并将该信息打包。电路断路器114的层次结构由通过逻辑、手动接口、结构体系或上述任意组合的处理器可被自动建立。通信接口 154可包括电力线载波通信、类似于手机网络的无线通信接口、或任何通信接口。
[0033]每个直接连接到负载、支路电路断路器142的电路断路器114不需要处理器或来自其它电路断路器的信息，但是它需要与其上游的主断路器通信。需要用于上述功能的硬件。配电系统元件156，如图6中所示，可以为负载、电缆、任何配电系统元件、或上述的任意组合。在一个以上的电路断路器114具有处理器的情况下，每个处理器具有用于次级断路器本地执行的算法。
[0034]对模型配电系统410进行了研究，如图7所示。模型配电系统410包括多个电路断路器414和变压器415。基于用于电路断路器的现有技术级联控制方法，分析模型配电系统410的MS主电路断路器MS Main的允通电能特征，并与这里描述的对于仅由固有能力例如检测技术和存储器限制的敏感度和保护而最优化的区域配电系统进行比较。比较是基于安培的平方乘以秒，其是与能量成正比的数字值，以用于两种故障情况:图8和图9所示的接地故障和端面故障(face fault)。如图8和9所示，这里所述的区域配电系统相比于现有技术级联控制和区域选择闭锁方法可减少60% -75%的允通电能。
[0035]虽然这里公开的描述参考了一个或多个实施例，但本领域技术人员应当理解，在不偏离上述范围的情况下，可以采用各种的改变并且元件可采用等价物替换。另外，在本公开的教导下，也可以不偏离上述的范围而采用很多修改以适合特别的情况或材料。因此，本公开并不受到这里揭示的作为实施本发明最优模式的特殊实施例所限制，本发明应包括落入权利要求书范围内的所有实施例。
[0036]部件清单
[0037]现有技术配电系统10
[0038]多个电路断路器12
[0039]支路17
[0040]多个排触点14
[0041]第一排触点16
[0042]第二排触点18
[0043]第三排触点20
[0044]第四排触点22
[0045]上游电路断路器30
[0046]下游电路断路器32
[0047]电子跳闸装置31
[0048]电子跳闸装置33
[0049]下游电路断路器232
[0050]上游电路断路器230
[0051]电子跳闸装置231
[0052]电子跳闸装置233
[0053]系统110
[0054]电路断路器114
[0055]支路电路116
[0056]负载118
[0057]支路电路断路器122
[0058]源电路断路器140
[0059]支路电路断路器142
[0060]连接过电流保护设备144
[0061]区域120
[0062]重叠区域146
[0063]次级断路器113
[0064]处理器158
[0065]上游电路断路器330
[0066]下游电路断路器332
[0067]处理设备340
[0068]节点150
[0069]传感器152
[0070]通信接口154
[0071]配电系统元件156
[0072]模型配电系统410
[0073]电路断路器414
[0074]变压器415
【主权项】
1.用于具有一个或多个区域(120，146)的配电系统(10)的保护系统(110)，包括: 连接到功率或电流检测设备(152)和通信设备(154)的多个电力开关设备(114，122，140，142，144，113，330，332，414，415)，其中所述多个电力开关设备中的每个电力开关设备是电力开关设备直接连接到其下游的主电力开关设备，和次级电路电力开关设备紧邻其上游的次级电力开关设备，其中所述主电力开关设备包含包括有总线差动功能的处理器(158，340)，使得所述主电力开关设备采用由次级或邻接的电力开关设备传达的信息并且通过所述处理器基于自身的电流信息和由在主电力开关设备区域中的次级电力开关设备传达的信息来执行计算从而执行差动保护以及基于所述计算的结果确定所述主电力开关设备区域中故障的存在，其中所述通信设备与以通信方式耦合到至少一个次级电力开关设备的通信接口通信，其中所述通信设备以通信方式耦合到次级通信设备以便传达由所述至少一个次级电力开关设备检测的故障情况是否存在，并且其中至少一个电力开关设备在所述故障情况存在的情况下比所述至少一个次级电力开关设备的设置慢，在所述故障情况不存在的情况下具有与所述至少一个次级电力开关设备相同的设置， 其中所述处理器还适于包括总线差动功能，所述总线差动功能采用对于输入和输出电流同步的向量值以便计算全部的节点电流之和，使得所述总线差动能够被配置成检测由电路断路器的中断等级限制的潜在故障值的范围并且进一步包括零序故障。2.如权利要求1所述的系统，其中一个或多个区域是由电源和负载自动过电流保护设备所界定的多个区域。3.如权利要求1所述的系统，其中一个或多个区域是通过一个或多个连接电力开关设备(144)和输出供给器或电源区域重叠的多个区域(146)以形成主负载区域。4.如权利要求1所述的系统，其中所述功率或电流检测设备是检测电流流量和以通信方式耦合到所述通信设备的传感器(152)。
【专利摘要】用于具有一个或多个区域(120，146)的配电系统(10)的保护系统(110)，包括至少一个连接到功率或电流检测设备(152)和通信设备(154)的电力开关设备(114，122，140，142，144，113，330，332，414，415)。电力开关设备以通信方式耦合到至少一个处理设备(158，340)。该至少一个处理设备适合于基于区域中电力情况的信息和区域的预定保护需要来执行用于区域的多个保护功能。
【IPC分类】H02H7/26
【公开号】CN105207183
【申请号】CN201510645052
【发明人】J.C.小希尔, M.E.瓦尔德斯, A.W.凯恩
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2007年12月28日
【公告号】CN101212137A, EP1939999A2, US7576963, US20080158752