1.本公开涉及功率传输，以及更特别涉及用于电传输系统中的高速坠落导体检测（fcd）或坠落导体保护（fcp）的系统和方法。
背景技术：
2.通电的高架功率线可能因多种原因（诸如恶劣天气条件、自然灾害、导体夹具失效、树木坠落和/或杆倒塌（knock-over））而断裂并且坠落到地面或其他物体。当坠落导体接触大地或其他接地物体时，它可能引起高阻抗（hi-z）故障，这可能不会被常规过电流保护方案可靠地检测。此外，当带电导体接触地面时，导体可能产生电弧，所述电弧能够点燃易燃材料或植被并且起火。未检测的hi-z故障对人员及其财产构成风险，以及具有演变为全面故障的可能性。常规方法的大多数不能够检测所有hi-z故障，并且不保证继电器对倒下导体故障的操作。另外，对于断裂或坠落导体，期望检测所述条件并且在导体接触地面之前使（一个或多个）对应断路器跳闸。
技术实现要素：
3.本发明提供一组技术方案，如下。
4.技术方案1. 一种方法，包括：由处理器在第一时间并且对每相计算与传输线的一个或多个端子关联的一个或多个第一阻抗值；由所述处理器在第二时间并且对每相计算与所述一个或多个端子关联的一个或多个第二阻抗值；由所述处理器确定所述一个或多个端子的阻抗的变化率大于阈值变化率；由所述处理器并且基于关于所述一个或多个端子的所述变化率大于所述阈值变化率的确定来确定所述传输线已经断裂；以及由所述处理器并且基于关于所述传输线已经断裂的确定来发送信号，以在断裂导体到达地表面之前将所述传输线断电。
5.技术方案2. 如技术方案1所述的方法，其中，计算所述一个或多个第一阻抗值或者所述一个或多个第二阻抗值基于所述一个或多个端子的电压之间的差和所述一个或多个端子的电流之间的差的比率。
6.技术方案3. 如技术方案1所述的方法，其中，确定所述一个或多个端子的所述阻抗的所述变化率大于所述阈值变化率基于移动缓冲器。
7.技术方案4. 如技术方案1所述的方法，其中，所述一个或多个第一阻抗值中包括的阻抗值的数量基于所述传输线中的端子的数量与所述传输线中的端子的所述数量和一的值之间的差的乘积。
8.技术方案5. 如技术方案4所述的方法，其中，所述一个或多个端子包括两个端子或者三个端子。
9.技术方案6. 如技术方案1所述的方法，其中，计算所述一个或多个第一阻抗值基于从所述传输线的一个或多个智能电子装置（ied）所接收的数据。
10.技术方案7. 如技术方案6所述的方法，其中，所述数据包括下列中的至少一个：克拉克电压、正序电压或同步相量数据。
11.技术方案8. 一种系统，包括：计算机处理器，其可操作以执行一组计算机可执行指令；以及存储器，其可操作以存储所述一组计算机可执行指令，所述一组计算机可执行指令可操作以：在第一时间并且对每相计算与传输线的一个或多个端子关联的一个或多个第一阻抗值；由在第二时间并且对每相计算与所述一个或多个端子关联的一个或多个第二阻抗值；确定所述一个或多个端子的阻抗的变化率大于阈值变化率；基于关于所述一个或多个端子的所述变化率大于所述阈值变化率的确定来确定所述传输线已经断裂；以及基于关于所述传输线已经断裂的确定来发送信号，以在断裂导体到达地表面之前将所述传输线断电。
12.技术方案9. 如技术方案8所述的系统，其中，计算所述一个或多个第一阻抗值或者所述一个或多个第二阻抗值基于所述一个或多个端子的电压之间的差和所述一个或多个端子的电流之间的差的比率。
13.技术方案10. 如技术方案8所述的系统，其中，确定所述一个或多个端子的所述阻抗的所述变化率大于所述阈值变化率基于移动缓冲器。
14.技术方案11. 如技术方案8所述的系统，其中，所述一个或多个第一阻抗值中包括的阻抗值的数量基于所述传输线中的端子的数量与所述传输线中的端子的所述数量和一的值之间的差的乘积。
15.技术方案12. 如技术方案11所述的系统，其中，所述一个或多个端子包括两个端子或者三个端子。
16.技术方案13. 如技术方案8所述的系统，其中，计算所述一个或多个第一阻抗值基于从所述传输线的一个或多个智能电子装置（ied）所接收的数据。
17.技术方案14. 如技术方案13所述的系统，其中，所述数据包括下列中的至少一个：克拉克电压、正序电压或同步相量数据。
18.技术方案15. 一种存储计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：在第一时间并且对每相计算与传输线的一个或多个端子关联的一个或多个第一阻抗值；在第二时间并且对每相计算与所述一个或多个端子关联的一个或多个第二阻抗值；确定所述一个或多个端子的阻抗的变化率大于阈值变化率；基于关于所述一个或多个端子的所述变化率大于所述阈值变化率的确定来确定
所述传输线已经断裂；以及基于关于所述传输线已经断裂的确定来发送信号，以在断裂导体到达地表面之前将所述传输线断电。
19.技术方案16. 如技术方案15所述的非暂态计算机可读介质，其中，计算所述一个或多个第一阻抗值或者所述一个或多个第二阻抗值基于所述一个或多个端子的电压之间的差和所述一个或多个端子的电流之间的差的比率。
20.技术方案17. 如技术方案15所述的非暂态计算机可读介质，其中，确定所述一个或多个端子的所述阻抗的所述变化率大于所述阈值变化率基于移动缓冲器。
21.技术方案18. 如技术方案15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述一个或多个第一阻抗值中包括的阻抗值的数量基于所述传输线中的端子的数量与所述传输线中的端子的所述数量和一的值之间的差的乘积。
22.技术方案19. 如技术方案18所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述一个或多个端子包括两个端子或者三个端子。
23.技术方案20. 如技术方案15所述的非暂态计算机可读介质，其中，计算所述一个或多个第一阻抗值基于从所述传输线的一个或多个智能电子装置（ied）所接收的数据。
附图说明
24.参照附图阐述详细描述。附图仅为了便于说明而提供，并且仅描绘本公开的示例实施例。提供附图以促进了解本公开，而不应该被认为是限制本公开的广度、范围或适用性。在附图中，参考标号最左边的（一个或多个）数字可标识其中首次出现该参考标号的附图。相同参考标号的使用指示类似但不一定相同或同样的组件。但是，不同参考标号也可用来标识类似组件。各个实施例可利用除了附图中所图示的那些元件或组件之外的元件或组件，以及一些元件和/或组件在各个实施例中可能不存在。取决于上下文，单数术语用来描述组件或元件可包含多个这类组件或元件，并且反之亦然。
25.图1是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例系统的示意图。
26.图2是根据本公开的一个或多个示例实施例的另一个示例系统的示意图示。
27.图3是根据本公开的一个或多个示例实施例的另一个示例系统的示意图示。
28.图4是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例流程图的示意图。
29.图5是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例流程图的示意图。
30.图6是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例系统的示意图。
31.图7是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例系统的示意图。
32.图8是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例方法的框图。
33.图9是根据本公开的一个或多个示例实施例的用于高阻抗检测的机器或系统的示例的框图。
具体实施方式
34.本公开尤其还涉及用于电传输系统中的高速坠落导体检测的系统、方法、计算机可读介质、技术和方法学。本文所述的算法可解决与使用从传输线的另一（其他）端所接收的数据（例如，诸如在与传输线关联的智能继电器之间所交换的电压和/或电流数据之类的
数据）对二和三端子传输线的断裂导体检测关联的难题。虽然本文所提供的描述可以特定于二和三端子传输线，但是类似方法也可以可适用于具有任何其他数量的端子的传输线。为了确保最新的数据用于检测目的，本文所述的算法还可确保在继电器和/或集中式控制器（下面进一步详细描述）之间所交换的数据是时间同步和最新的。另外，由于在断裂导体情形期间，传输线导体通常可能仅花费一至二秒碰撞地面，因此本文所述的算法可以能够检测坠落传输线导体情形，并且甚至在断裂导体到达地面之前将受影响的电路断电（例如快至导体断裂之后大约500 ms）。
35.更特别是，本文所述的算法可表示一种传输坠落导体保护（tfcp）算法，其可使用基于（一个或多个）传输线阻抗的阻抗变化率（icr）。当用于传输线的阻抗的变化率超过阈值（所述阈值可以是正常值的大约15倍或者任何其他值）时，tfcp功能可识别坠落导体条件。在一些情况下，所述算法可用来检测单相断裂/断开导体（但是在一些情况下也可检测多相断裂/断开导体）。为了防止tfcp对于传输线上发生的故障的不正确操作，如果线路电流超过预定义值（所述值可默认为大约1.2 pu或者任何其他值），则高电流阈值可用来阻止tfcp逻辑。当相电压在所有线路端子处超出预定义范围从而指示与断裂坠落导体不同的异常情形时，也可阻止tfcp逻辑。与算法的逻辑相关的更特别细节可在与图4关联的描述中提供。传输线继电器可经由现有线路差分信道或者独立通信介质相互交换与本地和远程线路端子关联的电压和电流数据。
36.与用于检测断裂坠落导体的传统方法相比，所述算法可在检测断裂坠落导体中提供更大灵敏度。基于数据的可用性，这个算法可计算线路的相阻抗或虚拟正序阻抗和/或虚拟克拉克阻抗的变化率，以检测二或三端子传输线上的断裂导体。其中，虚拟正序阻抗被定义为使用相电流和正序电压所计算的阻抗；以及虚拟克拉克阻抗被定义为使用相电流和克拉克电压所计算的阻抗。
37.所述算法可包括不同的配置，其可根据在给定传输线系统中捕获的数据的类型来实现。也就是说，某些传输线系统可能已经配置成捕获某些类型的数据，并且所述算法可通过能够在能够使用已被给定传输线系统所捕获的特定数据的不同配置之间进行切换来说明这个方面。例如，一个配置可在捕获克拉克电压数据的传输线系统中实现。第二配置可涉及捕获正序电压数据的传输线系统。第三配置可涉及捕获同步相量数据的传输线系统。第三配置与前两个配置的主要差异可在于，可以不在继电器之间交换同步相量数据。数据而是可直接被流播（stream）到实时控制器或相量数据集中器（pdc）以被处理。因此，除了存在于继电器之间的直接差分链路之外，这个配置还可要求独立通信信道。
38.本文所述的算法可提供优于用于快速检测传输线中的断裂导体的常规方法的多个方面。首先，所述算法不受现有系统不平衡和瞬态事件的影响，因为它在某个时间段内使用icr。其次，所述算法能够基于线路的远端的可用电压进行工作。第三，所述算法能够在捕获不同类型的数据（诸如同步相量数据、正序电压和扩展克拉克电压）的现有传输线系统内进行操作。第四，所述算法可使用现有线路差分继电器被实现。备选地，实时控制器也能够易于被添加到系统，以执行集中式处理。第五，所述算法可支持任何数量的终端传输线。所提出的方法也可以是供应商不可知的，因为所有供应商在其线路差分继电器中提供多端故障定位，并且因此使用c37.94协议在继电器之间传递电压值。所提出的算法也可以是未来证明的，因为它能够使用许多系统运营商已经开始部署的pmu数据（类似地，使用标准通信
协议的供应商不可知方式）。所述算法能够在大约500 ms之内（远早于导体碰撞地面之前）检测和隔离断裂导体电路。如果对现有继电器的修改不是成本有效的，则根据可用数据的放置和类型，添加一个实时控制器能够覆盖多个传输线。
39.返回到附图，图1是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例系统100的示意图。系统100可包括传输线101，所述传输线包括两个或更多个端子。例如，图中所图示的特定传输线101可包括三个端子（第一端子102、第二端子104和/或第三端子106）。虽然如上所述，图1描绘具有三个端子的系统100，但是本文所述的算法类似地也可适用于二端子系统以及包括任何其他数量的端子的系统。系统100中的端子的每个可至少包括诸如继电器之类的智能电子装置（ied）（例如ied 120、ied 122和/或ied 124）。另外，传输线101的每个端子可与线路阻抗（例如线路阻抗114、线路阻抗116和/或线路阻抗118）关联。此外，系统100还可包括实时控制器128，所述实时控制器可以是可处理从ied中的任何ied所接收的数据的集中式控制器。但是，ied也可个体或组合地能够执行所述处理的任何处理。
40.图2是根据本公开的一个或多个示例实施例的另一个示例系统200的示意图示。系统200可与系统100相同，但不是ied相互之间共享数据，系统200中的ied而是可直接向实时控制器228提供数据以供处理。在一些情况下，当同步相量数据用于传输线系统中时，这个配置可以是可适用的，但是这个配置也可用于其他类型的传输线系统。
41.图3是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例坠落导体保护系统300的示意图示。
42.如图3中所示，坠落导体保护系统300可包括一个或多个ied 321(1)、......、321(n)（例如图1的ied 120-124或图2的220-224）、坠落导体保护控制器340（例如图1的控制器104）以及一个或多个监测和计算装置380。
43.在说明性配置中，ied可以是配置成测量高架线路的阻抗值的保护装置。在那种情况下，当以适当余量对ied进行时间协调时，可实现分布式架构，而无需附加实时控制器。备选地，ied可流播出一个或多个相量测量（又称作同步相量），所述相量测量可使用用于同步的公共时间源来估计高架线路中的电相量数量（诸如电压或电流）的幅值和相位角，并且还可使用所述相量测量来确定阻抗值。ied的示例还可包括相量测量单元（pmu）和/或执行阻抗和/或相量测量的任何适当装置。坠落导体保护系统300可检测用于多个线路的断裂导体条件。在一些实施例中，如图3中所示，坠落导体保护系统300可进一步包括每线路两个或更多个ied，例如ied 321(1)、......、321(n)。
44.坠落导体保护控制器340（又称作控制器340）可配置成与两个或更多个ied 321以及一个或多个监测和计算装置380进行通信。控制器340可以是任何类型的计算装置，诸如但不限于实时计算装置、实时网关装置、计算机和/或服务器。控制器340可包括一个或多个服务器，所述服务器也许被布置在集群中、作为服务器场或者作为不是相互关联的个体服务器。
45.控制器340可至少包括存储器350以及一个或多个处理单元（或处理器）342。处理器342可适当地在硬件、软件、固件或者它们的组合中实现。处理器342的软件或固件实现可包括以任何适当编程语言所编写的计算机可执行或机器可执行指令，其用来执行所述的各种功能（例如实时地）。
46.存储器350可存储在处理器342上可加载和可执行的程序指令以及在这些程序的
执行期间所生成的数据。取决于控制器340的配置和类型，存储器350可以是易失性的（诸如随机存取存储器（ram））和/或非易失性的（诸如只读存储器（rom）、闪速存储器等）。控制器340或服务器还可包括附加可移除存储装置348和/或不可移除存储装置352，包括但不限于磁存储装置、光盘和/或磁带存储装置。磁盘驱动及其关联的计算机可读介质可提供对计算机可读指令、数据结构、程序模块以及用于计算装置的其他数据的非易失性存储。在一些实现中，存储器350可包括多个不同类型的存储器，诸如静态随机存取存储器（sram）、动态随机存取存储器（dram）或rom。
47.存储器350、可移除存储装置348和不可移除存储装置352可以是计算机可读存储介质的所有示例。例如，计算机可读存储介质可包括以任何方法或技术所实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质，其用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息。存储器350、可移除存储装置348和不可移除存储装置352可以是计算机存储介质的所有示例。可存在的附加类型的计算机存储介质包括但不限于可编程随机存取存储器（pram）、sram、dram、ram、rom、电可擦可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器或其他存储器技术、致密光盘只读存储器（cd-rom）、数字多功能光盘（dvd）或其他光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置或者能够用来存储所期望的信息并且能够由控制器340或其他计算装置访问的任何其他介质。以上所述的任何的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。
48.备选地，计算机可读通信介质可包括计算机可读指令、程序模块或者在诸如载波或其他传输之类的数据信号内传送的其他数据。但是，如本文所使用，计算机可读存储介质不包括计算机可读通信介质。
49.控制器340还可包含（一个或多个）通信连接372，所述通信连接允许控制器340与存储的数据库371、另一个计算/存储装置或服务器、用户终端、ied 321、计算装置380和/或通信网络330上的其他装置进行通信。控制器340还可包括：（一个或多个）输入装置344，诸如键盘、鼠标、笔、语音输入装置、触摸输入装置等；以及（一个或多个）输出装置346，诸如显示器、扬声器、打印机等。
50.更详细地来看存储器350的内容，存储器350可包括操作系统354以及用于实现本文所公开特征的一个或多个应用程序或服务，包括例如坠落导体保护模块360和/或警报/命令生成器370。坠落导体保护模块360和/或警报/命令生成器370可被执行，以执行本文所述操作中的任何操作（例如针对图4-6和图9所述的操作）。
51.通信网络330可经由利用多个传输协议（例如帧中继、因特网协议（ip）、传输控制协议（tcp）、用户数据报协议（udp）、超文本传输协议（htt）等）的任一个的网络接口装置/收发器使用传输介质在ied 321、控制器340以及监测和计算装置380之中传送或接收数据和/或指令。示例通信网络可包括局域网（lan）、广域网（wan）、分组数据网络（例如以太网）、移动电话网络（例如蜂窝网络）、老式电话（pots）网络、无线数据网络（例如称作wi-fi
®
的电气和电子工程师协会（ieee）802.11系列标准、称作wimax
®
的ieee 802.16系列标准）、iee 802.15.4系列标准和对等（p2p）网络等等。在示例中，网络接口装置/收发器可包括一个或多个物理插孔（例如以太网、同轴或电话插孔）或者一个或多个天线，其用来连接到通信网络。在示例中，网络接口装置/收发器可包括多个天线，其用来使用单输入多输出（simo）、多输入多输出（mimo）或者多输入单输出（miso）技术的至少一个进行无线通信。术语“传输介
质”应该被理解为包括能够对于供由ied 321、控制器340以及监测和计算装置380执行的指令进行存储、编码或携带的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质，其用来促进这样的软件的通信。在一些实施例中，网络330可包括基于线缆的网络。
52.图4是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例流程图400的示意图。特别是，流程图400可描绘示例逻辑，所述逻辑可用来执行如本文所述的传输系统中的坠落导体保护（例如通过使用扩展克拉克电压、正序电压和/或同步相量数据）。应当注意，流程图400可图示特定于三端子线路的逻辑。用于二端子线路的逻辑可与流程图400中呈现的逻辑类似，但是可能不包括第三端子。换言之，二端子线路可以是三端子线路的简化版本。虽然图中未描绘，但是用于二端子线路的这个逻辑也可在下面进一步详细描述。在流程图400中，va、vb和vc可以是电压同步相量，v1可以是正序电压，以及vc1可以是扩展克拉克电压。以下所述的等式中包括的变量可在表1中定义。z0;z1;z2分别为零、正和负序阻抗v0;v1;v2分别为零、正和负序电压i0;i1;i2分别为零、正和负序电流ied
x
;iedy;iedz分别位于端子x、y和z处的iedv
x
;vy;vz分别在端子x、y和z处的三相电压i
x
;iy;iz分别在端子x、y和z处的三相电流v
x,a
;v
y,a
;v
z,a
从端子x、y、z所接收的相“a”同步相量电压v
x,b
;v
y,b
;v
z,b
从端子x、y、z所接收的相“b”同步相量电压v
x,c
;v
y,c
;v
z,c
从端子x、y、z所接收的相“c”同步相量电压i
x,a
;i
y,a
;i
z,a
分别从端子x、y、z所接收的相“a”电流i
x,b
;i
y,b
;i
z,b
分别从端子x、y、z所接收的相“b”电流i
x,c
;i
y,c
;i
z,c
分别从端子x、y、z所接收的相“c”电流v
x,1
;v
y,1
;v
z,1
从端子x、y、z所接收的正序电压v
x,cl
;v
y,cl
;v
z,l
从端子x、y、z所接收的扩展克拉克电压va;vb;vc同步相量电压v
cl
扩展克拉克电压z
x
;
zy
;zz分别从端子x、y和z到t点的线路阻抗y
x
;yy;yz分别从端子x、y和z到t点的线路导纳r
yx
段y与段x的阻抗比——ryx=zy/zxr
xy
段x与段y的阻抗比——rxy=zx/zyr
yz
段y与段z的阻抗比——ryz=zy/zzr
zy
段z与段y的阻抗比——rzy=zz/zyr
xz
段x与段z的阻抗比——rxz=zx/zzr
zx
段z与段x的阻抗比——rzx=zz/zxz
xy,a
;z
xy,b
;z
xy,c
分别使用来自端子y的测量的段x的计算相a、b和c阻抗z
xz,a
;z
xz,b
;z
xz,c
分别使用来自端子z的测量的段x的计算相a、b和c阻抗z
yx,a
;z
yx,b
;z
yx,c
分别使用来自端子x的测量的段y的计算相a、b和c阻抗z
yz,a
;z
yz,b
;z
yz,c
分别使用来自端子z的测量的段y的计算相a、b和c阻抗zzx,a
;z
zx,b
;z
zx,c
分别使用来自端子x的测量的段z的计算相a、b和c阻抗z
zy,a
;z
zy,b
;z
zy,c
分别使用来自端子y的测量的段z的计算相a、b和c阻抗
53.表1在一些实施例中，流程图400可开始于框408，其中数据从传输线系统中的两个或更多个继电器（例如ied）来获得。例如，数据可从第一继电器402、第二继电器404、第三继电器406和/或任何其他数量的继电器来获得。一旦从两个或更多个继电器来获得数据，流程图400的框410可涉及线路阻抗计算。线路保护继电器通常可提供多端故障定位特征，这可要求线路端子的电压通过直接差分通信信道来交换。因此，本地电压可通过直接通信信道（例如使用ieee c37.94标准）来传递到远程线路端子。本文所述的高速坠落导体保护使用线路差分继电器之间的现有传递数据来检测断裂/坠落导体。对于三端子线路，可在每个端子处对线路的每相计算两个阻抗（例如本地端子与两个远程端子之间的阻抗）。因此，对于二端子和三端子线路，可分别存在总共六个和十八个阻抗计算。
54.如先前所述，对于三端子线路，可在每个线路端子处对系统的每相计算两个阻抗。图6可描绘可用来得出下列等式的三端子传输线。
55.在每个线路端子处对线路的每相所计算的两个阻抗使用来自本地端子和其他两个远程端子的电压和电流值。下列等式示出在线路的一个端子处的线路阻抗的推导：其中，k可表示线路的相，并且将取a、b和c；以及下标j可表示可用电压数据的类型。例如，等式1和2（以及本文所述的任何其他等式）中包括的任何其他变量中的下标j可根据由继电器所捕获的数据的类型而改变（如上所述，不同传输线系统可捕获不同类型的数据）。例如，对于同步相量数据（相阻抗），“a”、“b”和“c”可用来代替下标j，对于正序电压（虚拟正序阻抗），“1”可用来代替下标j，以及对于扩展克拉克电压（虚拟克拉克阻抗），“cl”可用来代替下标j。对于端子x，不同线路段的阻抗比可定义为：将等式3和4代入等式1和2中，可获得下列关系：然后，对于扩展克拉克电压，虚拟克拉克阻抗可在端子x处对各种线路段被定义，如以下所示（其中等式7和8表示相a，等式9和10表示相b，以及等式11和12表示相c）：
其中，z
xy,a
可表示使用来自端子x和y的数据所计算的端子x与t点之间的相a阻抗，以及z
xz,a
可表示使用来自端子x和z的数据所计算的端子x与t点之间的相a阻抗。可连续计算每个线路端子处的每相的两个阻抗。在导体断裂时，与断裂段关联的阻抗可突然升高，从而指示所述断裂。大约15（或者任何其他值）的默认设定值可用于阻抗比变化，以检测断裂坠落导体。等式7-12示出在线路的每端处使用线路的pi等效模型所计算的线路相阻抗。
56.应当记住，精确阻抗计算对于坠落导体检测可能不是必要的。但可能重要的是，检测线路的受影响段的阻抗的变化率，以便有选择地对断裂线路断电。
57.为计算三端子线路阻抗所提供的等式也可利用小修改来用于二端子线路。由于端子z对于二端子线路不存在，因此对每个端子处的每相可以仅计算一个阻抗。此外，从等式中消除长度比。图7示出可用来得出所述等式的二端子线路的简化pi模型。
58.下列等式用来计算本地端子（端子x）处的二端子线路的线路阻抗。下列等式用来计算本地端子（端子x）处的二端子线路的线路阻抗。
59.其中，k可表示线路的相并且将取a、b和c；以及下标j可表示可用电压数据的类型，对于相电压（pmu数据）可能为“a”、“b”和“c”，对于正序电压为“1”，以及对于扩展克拉克电压为“cl”。下面示出表示使用pi模型和扩展克拉克电压所计算的二端子线路的阻抗的等式。
60.一旦线路阻抗被计算，传输线的阻抗变化率()可通过从当前阻抗z（z
t0
）中减去先前阻抗z’（z’=z
t0-n
）并且然后除以先前阻抗z’来得出如下：以三端子线路的端子x处的相
‘
a’为例，可使用下列公式来计算阻抗变化比（和）（类似地计算其他相阻抗变化率）：在一些实施例中，一旦在框410中执行阻抗计算，可在框412处执行断裂导体检测。当传输线的阻抗的变化率超过阈值（所述阈值可以是正常值的大约15倍或者任何其他值）时，tfcp功能可识别坠落导体条件。在一些情况下，所述算法可用来检测单相断裂/断开导体（但是在一些情况下也可检测多相断裂/断开）。为了防止tfcp对于传输线上发生的故障的不正确操作，如果线路电流超过预定义值（所述值可默认为大约1.2 pu或者任何其他值），则高电流阈值可用来阻止tfcp逻辑。可针对图6来描述与在框412中执行的断裂导体检测有关的附加细节。
61.图5是根据本公开的一个或多个示例实施例的示例流程图500的示意图。在一些实施例中，流程图500可对应图4的坠落导体保护块。流程图500可开始于操作502。操作502可涉及执行一个或多个阻抗计算。在操作502之后，流程图500可进入操作504。操作504可涉及执行icr计算（例如针对图4或本文以其他方式所述的计算）。在一些情况下，icr计算可在移动缓冲器的最近与第三值（或者缓冲器中的任何其他值）之间被执行。流程图500然后可进入条件506。条件506可涉及确定阻抗中的变化是否超过阈值。如果阻抗中的变化确实超过所述阈值，则流程图500可进入条件508。否则，流程图500可返回到操作502。另外，如果阻抗中的变化超过所述阈值，则流程图500也可进入操作510。条件508可涉及确定是否检测到外部失相。如果那个相在线路的所有端子处被断电，则可检测到外部失相。这可意味着，保护区上游/之外事件已将所述相断电。操作510可涉及冻结缓冲器的副本。实际缓冲器在这个时间期间仍然可接收数据并且自行更新。缓冲器的所冻结的副本提供阻抗中的变化超过阈值的时间的快照。
62.如果在条件508中未检测到外部失相，则流程图500可进入条件512。条件512可涉及确定在给定时间段（例如大约150 ms或者任何其他时间量）之后是否存在多于一相被拾
取。在一些情况下，如果多于一相的icr高于阈值，则可需要确定哪一相实际断裂。例如，如果断裂导体在相a中发生，则对相b所测量的阻抗可能发生变化，并且icr可能超过阈值。在这个状况中，实际具有断裂导体的相需要与因其他相上的断裂导体而已经遭遇假阻抗变化的相加以区分。如果确定不存在多于一相被拾取，则流程图500可进入条件516。但是，如果确定多于一相被拾取，则流程图500可进入条件514。
63.条件514可涉及执行阻抗变化监督。具有比其他相的icr要大给定值的icr的相可被选择作为实际具有断裂导体的相。例如，如果阈值为五，并且相a的icr为16而相b的icr为200，则200除以16大于五，并且相b可被选择作为断裂相，因为其阻抗变化显著。
64.条件516可涉及执行电流监督。如果条件516被满足，则流程图500可进入条件518。如果条件516未被满足，则流程图500可进入条件514。条件518可涉及执行最终阻抗变化校验。最终阻抗校验可涉及将移动缓冲器中的最近样本与所冻结的缓冲器中的最早样本（这可以是导体中的断裂之前的阻抗值）进行比较。如果条件518被满足，则在操作520处，可确定断裂导体条件被满足。
65.图8是根据本公开的一个或多个示例实施例的用于二端子传输线的基于阻抗的断裂导体检测的说明性方法800的示例过程流程图。方法800也可以可适用于包括任何其他数量的端子的传输线。在图8中，坠落导体保护系统100/300的一个或多个模块（例如控制器128/340）的计算机可执行指令可被执行，以执行坠落导体检测和保护。在框802处，方法800可包括由处理器在第一时间并且对每相计算与传输线的一个或多个端子关联的一个或多个第一阻抗值。在框804处，方法800可包括由处理器在第二时间并且对每相计算与一个或多个端子关联的一个或多个第二阻抗值。在框806处，方法800可包括由处理器确定一个或多个端子的阻抗的变化率大于阈值变化率。在框808处，方法800可包括由处理器并且基于关于一个或多个端子的变化率大于阈值变化率的确定来确定传输线已经断裂。在框810处，方法800可包括由处理器并且基于关于传输线已经断裂的确定来发送信号，以在断裂导体到达地表面之前将传输线断电。
66.图8的说明性过程流程中所述和所描绘的操作在本公开的各个示例实施例中可按照所期望的任何适当顺序来实行或执行。另外，在某些示例实施例中，操作的至少一部分可并行执行。此外，在某些示例实施例中，可执行比图8所示更少、更多或不同的操作。
67.图8的过程流程的一个或多个操作在上文可被描述为由用户装置或者更特别由装置上执行的一个或多个程序模块、应用或诸如此类来执行。但是应当领会到，图8的过程流程的操作的任何操作可至少部分由一个或多个其他装置或者更特别由这类装置上执行的一个或多个程序模块、应用或诸如此类按照分布式方式来执行。另外，应当领会，响应于作为应用、程序模块或诸如此类的部分所提供的计算机可执行指令的执行而被执行的处理在本文中可以可互换地描述为由应用或程序模块本身或者由其上执行应用、程序模块或诸如此类的装置来执行。虽然图8的过程流程的操作可在说明性断裂导体检测控制器的上下文中被描述，但是应当领会，这类操作可结合许多其他装置配置来实现。
68.应当进一步领会，在没有背离本公开的范围的情况下，控制器128/340可包括超出所述或所描绘的那些硬件、软件或固件组件的备选和/或附加硬件、软件或固件组件。更特别应当领会，描绘为形成控制器128/340的部分的软件、固件或硬件组件只是说明性的，并且在各个实施例中，一些组件可以不存在，或者附加组件可被提供。虽然各种说明性程序模
块已被描绘为和描述为数据存储装置中存储的软件模块，但是应当领会，被描述为由程序模块所支持的功能性可通过硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。应当进一步领会，上述模块的每个在各个实施例中可表示支持功能性的逻辑划分。这个逻辑划分为了便于功能性的说明而被描绘，而可能不是表示用于实现功能性的软件、硬件和/或固件的结构。相应地，应当领会，被描述为由特定模块所提供的功能性在各个实施例中可至少部分由一个或多个其他模块来提供。此外，一个或多个所描绘模块在某些实施例中可以不存在，而在其他实施例中，未描绘的附加模块可存在并且可支持所述功能性和/或附加功能性的至少一部分。此外，虽然某些模块可被描绘为和描述为另一个模块的子模块，但是在某些实施例中，这类模块可作为单独模块或者作为其他模块的子模块来提供。
69.虽然已经描述本公开的特定实施例，但是本领域的普通技术人员将认识到，许多其他修改和备选实施例处于本公开的范围之内。例如，针对特定装置或组件所述的功能性和/或处理能力的任何功能性和/或处理能力可由任何其他装置或组件来执行。此外，虽然根据本公开的实施例已经描述各个说明性实现和架构，但是本领域的普通技术人员将领会到，对本文所述的说明性实现和架构的许多其他修改也处于本公开的范围之内。
70.以上参照按照示例实施例的系统、方法、设备和/或计算机程序产品的块和流程图来描述本公开的某些方面。将理解，框图和流程图的一个或多个框以及框图和流程图中的框的组合分别可通过执行计算机可执行程序指令来实现。同样，按照一些实施例，框图和流程图的一些框可能不一定需要按照所呈现顺序被执行，或者可能完全不需要被执行。此外，在某些实施例中，除了框和/或流程图的框中所描绘的那些组件和/或操作之外的附加组件和/或操作可存在。
71.相应地，框图和流程图的框支持用于执行所指定的功能的部件的组合、用于执行所指定的功能的元件或步骤的组合以及用于执行所指定的功能的程序指令部件。还将理解，框图和/或流程图的每个框以及框图和流程图中的框的组合可通过执行所指定的功能、元件或步骤的基于专用硬件的计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
72.图9是根据本公开的一个或多个示例实施例的用于坠落导体保护的机器或系统900的示例的框图。
73.在其他实施例中，机器900可作为独立装置进行操作，或者可被连接（例如联网）到其他机器。在联网部署中，机器900可按照服务器-客户端网络环境中的服务器机器、客户端机器或两者的容量进行操作。在示例中，机器900可充当对等（p2p）（或其他分布式）网络环境中的对等机器。机器900可以是服务器（例如实时服务器）、计算机、自动化控制器、网络路由器、交换机或桥接器或者能够执行指令（顺序或以其他方式）的任何机器，所述指令指定将被那个机器采取的动作。此外，虽然仅图示单个机器，但是术语“机器”还应该被理解为包括个体或联合执行指令集（或者多个指令集）以执行本文所述方法学的任何一个或多个（诸如云计算、软件即服务（saas）或其他计算机集群配置）的机器的任何集合。
74.如本文所述，示例可包括逻辑或者多个组件、模块或机构或者可在其上进行操作。模块是能够在操作时执行指定操作的有形实体（例如硬件）。模块包括硬件。在示例中，硬件可专门配置成执行特定操作（例如硬连线）。在另一个示例中，硬件可包括可配置执行单元（例如晶体管、电路等）以及包含指令的计算机可读介质，其中所述指令将执行单元配置成在操作中执行特定操作。配置可在执行单元或加载机构的指导下进行。相应地，当装置正操
作时，执行单元在通信上耦合到计算机可读介质。在这个示例中，执行单元可以是多于一个模块的构件。例如，在操作下，执行单元可由第一指令集来配置成在一个时间点实现第一模块，并且由第二指令集重新配置成在第二时间点实现第二模块。
75.机器（例如计算机系统）900可包括硬件处理器902（例如中央处理器（cpu）、图形处理单元（gpu）、硬件处理器核心或者它们的任何组合）、主存储器904和静态存储器906，其中的一些或全部可经由互连链路（例如总线）908相互通信。机器900可进一步包括功率管理装置932、图形显示装置910、输入装置912（例如键盘）和用户界面（ui）导航装置914（例如鼠标）。在示例中，图形显示装置910、输入装置912和ui导航装置914可以是触摸屏显示器。机器900还可包括存储装置（即，驱动单元）916、信号生成装置918（例如发射器、扬声器）、坠落导体保护装置919、被耦合到（一个或多个）天线930的网络接口装置/收发器920以及一个或多个传感器928，诸如全球定位系统（gps）传感器、罗盘、加速计或其他传感器。机器900可包括输出控制器934，诸如串行（例如通用串行总线（usb））、并行或其他有线或无线（例如红外（ir）、近场通信（nfc）等）连接，其用来与一个或多个外围装置（例如打印机、读卡器等）进行通信或者对其进行控制。
76.存储装置916可包括机器可读介质922，在所述机器可读介质上存储体现本文所述技术或功能的任何一个或多个或者由其利用的数据结构或指令924（例如软件）一个或多个集合。指令924还可在由机器900执行期间完全或至少部分驻留在主存储器904内、静态存储器906内或者硬件处理器902内。在示例中，硬件处理器902、主存储器904、静态存储器906或存储装置916其中之一或任何组合可组成机器可读介质。
77.坠落导体保护装置919可实行或执行以上所述的操作和过程（例如图4-5的流程图400-500和/或图8的方法800）的任何操作和过程。坠落导体保护装置919可以是控制器128/340的一个实施例。
78.虽然机器可读介质922被图示为单个介质，但是术语“机器可读介质”可包括配置成存储一个或多个指令924的单个介质或者多个介质（例如集中式或分布式数据库和/或关联高速缓存和服务器）。
79.各个实施例可完全或部分以软件和/或固件来实现。这个软件和/或固件可采取被包含在非暂态计算机可读存储介质中或在其上的指令的形式。那些指令然后可由一个或多个处理器来读取和执行，以实现本文所述操作的执行。所述指令可采取任何适当形式，诸如但不限于源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码和诸如此类。这样的计算机可读介质可包括用于存储采取由一个或多个计算机可读的形式的信息的任何有形非暂态介质，诸如但不限于只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、磁盘存储介质、光学存储介质、闪速存储器等。
80.术语“机器可读介质”可包括任何介质，所述介质能够对于供机器900执行的指令进行存储、编码或携带，并且使机器900执行本公开的技术的任何一个或多个，或者能够对于由这类指令所使用或者与这类指令关联的数据结构进行存储、编码或携带。非限制性机器可读介质示例可包括固态存储器以及光学和磁介质。在示例中，大容量机器可读介质包括带有具有静止质量的多个微粒的机器可读介质。大容量机器可读介质的特定示例可包括：非易失性存储器，诸如半导体存储器装置（例如电可编程只读存储器（eprom）或者电可擦可编程只读存储器（eeprom））和闪速存储器装置；磁盘，诸如内部硬盘和可移除磁盘；磁
光盘；以及cd-rom和dvd-rom光盘。
81.指令924可进一步经由利用多个传输协议（例如帧中继、因特网协议（ip）、传输控制协议（tcp）、用户数据报协议（udp）、超文本传输协议（http）等）的任一个的网络接口装置/收发器920使用传输介质通过通信网络926被传送或接收。示例通信网络可包括局域网（lan）、广域网（wan）、分组数据网络（例如因特网）、移动电话网络（例如蜂窝网络）、老式电话（pots）网络、无线数据网络（例如称作wi-fi
®
的电气和电子工程师协会（ieee）802.11系列标准、称作wimax
®
的ieee 802.16系列标准）、ieee 802.15.4系列标准和对等（p2p）网络等等。在示例中，网络接口装置/收发器920可包括一个或多个物理插孔（例如以太网、同轴或电话插孔）或者一个或多个天线，其用来连接到通信网络926。在示例中，网络接口装置/收发器920可包括多个天线，其用来使用单输入多输出（simo）、多输入多输出（mimo）或者多输入单输出（miso）技术的至少一个进行无线通信。术语“传输介质”应该被理解为包括能够对于供机器900执行的指令进行存储、编码或携带的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或者其他无形介质以促进这养的软件的通信。
82.在各个实现中，以上所述和所示的操作和过程可根据需要按照任何适当顺序来实行或执行。另外，在某些示例实施例中，可并行执行操作的至少一部分。此外，在某些实现中，可执行比所述操作更少或更多的操作。
83.词语“示范”在本文中用来表示“用作示例、实例或图示”。本文中描述为“示范”的任何实施例不一定将被理解为对其他实施例是优选或有利的。如本文所使用，术语“监测和计算装置”、“用户装置”、“通信站”、“站”、“手持装置”、“移动装置”、“无线装置”和“用户设备”（ue）表示无线通信装置，诸如蜂窝电话、智能电话、平板、上网本、无线终端、膝上型计算机、毫微微小区、高数据速率（hdr）订户站、接入点、打印机、销售点装置、接入终端或者其他个人通信系统（pcs）装置。装置可以是移动或固定的。
84.如本文档内所使用，预期术语“通信”包括传送或接收或者传送和接收。当描述由一个装置所传送并且由另一个装置所接收的数据的组织时，这在权利要求中特别有用，但是仅要求那些装置之一的功能性侵犯所述权利要求。类似地，当仅要求保护那些装置之一的功能性时，两个装置之间的数据的双向交换（两种装置在交换期间均传送和接收）可被描述为“传递”。如本文针对无线通信信号所使用的术语“传递”包括传送所述无线通信信号和/或接收所述无线通信信号。例如，能够传递无线通信信号的无线通信单元可包括向至少一个其他无线通信单元传送无线通信信号的无线传送器和/或从至少一个其他无线通信单元接收无线通信信号的无线通信接收器。
85.如本文所使用，除非另有说明，否则用来描述共同对象的序数词“第一”、“第二”、“第三”等只是表示引用相似对象的不同实例，而不是意图暗示这样描述的对象必须在时间上、空间上、评级中或者以任何其他方式处于给定序列中。
86.一些实施例可与各种装置和系统结合使用，例如个人计算机（pc）、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机、服务器计算机、手持计算机、手持装置、个人数字助理（pda）装置、手持pda装置、板载装置、板外装置、混合装置、车载装置、非车载装置、移动或便携装置、消费者装置、非移动或非便携装置、无线通信站、无线通信装置、无线接入点（ap）、有线或无线路由器、有线或无线调制解调器、视频装置、音频装置、音频-视频（a/v）装置、有线或无线网络、无线区域网络、无线视频区域网络（wvan）、局域网（lan）、
无线lan（wlan）、个人区域网络（pan）、无线pan（wpan）和诸如此类。
87.理解的是，以上描述是为了说明的目的而不是意在进行限制。
88.虽然已经描述本公开的特定实施例，但是许多其他修改和备选实施例处于本公开的范围之内。例如，针对特定装置或组件所述的功能性的任何功能性可由另一个装置或组件来执行。此外，虽然已经描述特定装置特性，但是本公开的实施例可涉及许多其他装置特性。此外，虽然以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了实施例，但是要理解，本公开不一定局限于所述的特定特征或动作。特定特征和动作而是作为实现实施例的说明性形式来公开。除非另加特定说明或者在如所使用的上下文内所理解，否则预期诸如“能够”、“可能”（could、might）或“可”等等的条件语言一般传达关于某些实施例可能包括而其他实施例可能不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，预期这种条件语言一般决不是暗示对一个或多个实施例要求特征、元件和/或步骤。
89.软件组件可按照多种编程语言的任何编程语言来编码。说明性编程语言可以是低级编程语言，诸如与特定硬件结构和/或操作系统平台关联的汇编语言。包括汇编语言指令的软件组件可要求在由硬件架构和/或平台执行之前由汇编程序转换为可执行机器代码。
90.另一个示例编程语言可以是可跨多个架构可移植的高级编程语言。包括高级编程语言指令的软件组件可要求在执行之前由解释程序或编译程序转换成中间表示。
91.编程语言的其他示例包括但不限于宏语言、shell或命令语言、作业控制语言、脚本语言、数据库任务或搜索语言或者报告编写语言。在一个或多个示例实施例中，包括按照编程语言的上述示例之一的指令的软件组件可直接由操作系统或其他软件组件来执行，而无需首先被变换为另一个形式。
92.软件组件可作为文件或其他数据存储构造被存储。类似类型或功能性相关的软件组件可被共同存储在例如诸如特定目录、文件夹或资料库中。软件组件可以是静态（例如预先建立或固定）或动态的（例如在执行时创建或修改）。
93.软件组件可通过大量机制的任何机制来调用其他软件组件或者被其调用。被调用或调用软件组件可包括其他定制开发应用软件、操作系统功能性（例如装置驱动器、数据存储（例如文件管理）例程、其他通用例程和服务等）或者第三方软件组件（例如中间件、加密或其他安全软件、数据库管理软件、文件传输或其他网络通信软件、数学或统计软件、图像处理软件和格式转化软件）。
94.与特定解决方案或系统关联的软件组件可驻留在单个平台上或者在单个平台上被执行，或者可被分布于多个平台。多个平台可与多于一个硬件供应商、基础芯片技术或操作系统关联。此外，与特定解决方案或系统关联的软件组件最初可以以一个或多个编程语言来编写，但是可调用以另一个编程语言所编写的软件组件。
95.计算机可执行程序指令可被加载到专用计算机或其他特定机器、处理器或其他可编程数据处理设备上以产生特定机器，使得指令在计算机、处理器或其他可编程数据处理设备上的执行使流程图中指定的一个或多个功能或操作被执行。这些计算机程序指令还可被存储在计算机可读存储介质（crsm）中，所述指令在执行时可指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式运行，使得计算机可读存储介质中存储的指令产生制品，所述制品包括指令部件，所述指令部件实现流程图中指定的一个或多个功能或操作。计算机程序指令还可被加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使一系列操作元件或步骤在计算
机或其他可编程设备上被执行，以产生计算机实现的过程。
96.可存在于本文所述装置的任何装置中的附加类型的crsm可包括但不限于可编程随机存取存储器（pram）、sram、dram、ram、rom、电可擦可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器或其他存储器技术、致密光盘只读存储器（cd-rom）、数字多功能光盘（dvd）或其他光盘存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置或者能够用来存储信息并且能够被访问的任何其他介质。以上所述的任何的组合也被包括在crsm的范围之内。备选地，计算机可读通信介质（crcm）可包括计算机可读指令、程序模块或者在诸如载波或其他传输之类的数据信号内传送的其他数据。但是，如本文所使用，crsm不包括crcm。