جریان اتصال کوتاه در هر شبکه ای شامل جریان های حالت ماندگار و حالت گذرا است. در روش متعارف هماهنگی رله ها، از مولفه گذرای جریان صرف نظر می شود و رله ها براساس جریان های ثابت هماهنگ می گردند. مولفه گذرای جریان می تواند سبب عمل کرد سریع تر رله ها و درنتیجه به وجودآمدن ناهماهنگی بین رله های اصلی و پشتیبان شود. در این مقاله روشی جهت هماهنگی رله ها با درنظرگرفتن مولفه گذرای جریان اتصال کوتاه ارائه می شود. جهت مدل سازی تاثیر مولفه گذرای جریان اتصال کوتاه از مدل دینامیکی رله های معکوس زمانی استفاده می شود. در این روش به محاسبه TSM و IP رله ها با رعایت قیود هماهنگی پرداخته می شود. نشان داده خواهدشد که با وارد کردن IP به مسئله بهینه سازی، تابع هدف کاهش می یابد ولی ناهماهنگی بین رله ها به دلیل وجود مولفه گذرای جریان افزایش می یابد. جهت ایجاد هماهنگی بین رله ها از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک بهره گرفته شده است. روش پیشنهادی و روش متعارف هماهنگی هم روی شبکه شعاعی و هم شبکه حلقوی پیاده سازی می شوند.

کمینه نمودن اختلاف زمان عملکرد میان رله های جریان زیاد اصلی و پشتیبان یکی از موضوعات اساسی و مهم در مسئله هماهنگی رله های موجود در سیستم توزیع قدرت است. در این مقاله، علاوه بر یافتن مقادیر ضرایب تنظیم زمانی و درنظرگیری انواع منحنی مشخصه های مربوط به رله های جریان زیاد، جهت بررسی حالت جامع مسئله، جریان تنظیمی رله ها نیز برای بهبود بیشتر هماهنگی به طور هم زمان با دو مورد دیگر مورد بررسی قرار می گیرد. یافتن میزان بهینه ضریب تنظیم زمانی با استفاده از الگوریتم های تکاملی در مقاله های سالیان اخیر مورد بررسی قرار گرفته است. اخیراً روش بهینه سازی جدیدی به نام الگوریتم جست وجوی ابرکره معرفی شده است. در این مقاله با ارتقای این الگوریتم بهینه سازی، از آن به عنوان کاربرد در یکی از مسایل مهندسی به نام مسئله هماهنگی رله های جریان زیاد استفاده شده است. نتایج شبیه سازی بر روی شبکه نمونه، کارایی الگوریتم جست و جوی ابرکره ارتقایافته را در مقایسه با نسخه اصلی آن نشان خواهد داد. به کارگیری الگوریتم ارتقایافته در کنار درنظرگیری جریان تنظیمی رله ها باعث می شود تا مسئله هماهنگی بهینه رله های جریان زیاد در مقایسه با کارهای گذشته بهبود یابد.

یکی از مشکلاتی که در شبکه های قدرت به هم پیوسته وجود دارد، مساله هماهنگی رله های شبکه می باشد، اصلی ترین قسمت هماهنگی رله های یک شبکه، پیدا کردن نقاط شروع این هماهنگی است که به آنها مجموعه نقاط شکست می گویند. راهکارهای زیادی برای پیدا کردن این مجموعه پیشنهاد شده است که مهمترین و کاراترین آنها تاکنون تئوری گراف بوده است{ 1،2،3}. مشکل اساسی تئوری گراف در این است که فقط به توپولوژی سیستم قدرت پرداخته و پارامترهای بسیار دیرگی که در شبکه قدرت تعیین کننده شروع هماهنگی هستند را در نظر نمی گیرد. در حالیکه سایر پارامترهای دیگری که در تعیین نقاط شکست تاثیر دارند نیز باید منظور شوند. طرز تاثیر این پارامترها بر نقاط شکست با توجه به تجربیات افراد خبره تعیین می شود. در این مقاله تحلیل جامعی در خصوص پارامترهای موثر بر مشخص شدن نقاط شکست نظیر نوع عناصر حفاظتی همچون عنصر سریع، سطح اتصال کوتاه، دور و نزدیک بودن به منبع، تعداد رله های وابسته به هر رله و …. صورت می گیرد. در این تحلیل تئوری گراف یکی از پارامترها می باشد. براساس قوانین خبره یاد شده، برنامه کامپیوتری قابل انعطافی نوشته شده و آزمایش برنامه بر روی مثال هایی انجام گرفته و نتایج با جواب های تئوری گراف مقایسه می شود.

در این مقاله به تنظیم رله های اضافه جریان جهتی با توجه به ورود و خروج منابع در ریز شبکه پرداخته شده است. تغییر در ساختار شبکه باعث تغییر در عملکرد رله ها می گردد، لذا سبب ایجاد قطعی و در نتیجه کاهش قابلیت اطمینان در شبکه خواهند شد. در روش بکار رفته با در نظر گرفتن تزریق یک جریان مجازی مطابق با منبع جدا شده از سیستم سعی شده است که تنظیمات اولیه رله های اضافه جریان جهتی تغییر نکند. براین اساس با استفاده از یک بستر مخابراتی کلیه اطلاعات مورد نیاز به رله ها ارسال می-گردد و رله ها با توجه به وجود یا عدم وجود منابع یک مقدار مجازی برابر با مقدار جریان اتصال کوتاه منابع جدا شده یا اضافه شده را به صورت نرم افزاری دریافت می کنند و این باعث می شود که تنظیمات رله ها نسبت به حالت اولیه که کلیه منابع در سرویس قرار دارند تغییری نکند. روش به کار رفته در یک ریزشبکه IEC با انواع تولید پراکنده و در حالات مختلف عملکردی و با توجه به حضور یا عدم حضور منابع تغذیه کننده اتصال کوتاه، مورد بررسی قرار گرفته است.

حضور گسترده تولیدات پراکنده (DG) با بالا بردن سطح اتصال کوتاه، باعث از بین رفتن هماهنگی ادوات حفاظتی در سیستم توزیع می شود. با توجه به این که DG های از نوع ماشین سنکرون (SMDG) بیشترین مشکل را برای هماهنگی سیستم (رله های اضافه جریان) ایجاد می کنند؛ در این پایان نامه کنترل جریان خروجی ژنراتورهای سنکرون توسط تغییر تپ چنجر ترانسفورماتور متصل به آن، هنگام وقوع خطا پیشنهاد شده است. در این روش، مشارکت SMDG ها در تغذیه ی جریان خطا، با کنترل تپ چنجر، محدود می شود. قبل از وقوع خطا و متناسب با شرایط سیستم تپ چنجر ترانسفورماتور متصل به ژنراتور سنکرون تغییر کرده و باعث کاهش جریان در هنگام بروز خطا می شود. روش پیشنهادی روی یک سیستم توزیع نمونه در ETAP پیاده سازی شده است؛ نتایج حاصل از شبیه سازی کارایی روش پیشنهادی را تأیید می کند.

در این مقاله به تنظیم بهینه رله های اضافه جریان جهتی با استفاده از روش های هوشمند پرداخته شده است؛ البته هنگامی که مسیله دارای چندین تابع هدف با قیود مختلف است. با توجه به قیود خطی و غیرخطی در هماهنگ کردن رله های اضافه جریان جهتی، روش به کاررفته مبتنی بر الگوریتم انتخاب براساس شکل دهی پارتو و با هدف به دست آوردن مقادیر بهینه تنظیم ضریب زمان، تنظیم پیک جریان و نوع منحنی مشخصه رله است. در این مطالعه، به طور هم زمان کاهش زمانی بین عملکرد رله های اصلی و پشتیبان صورت می پذیرد. همچنین، علاوه بر حل یک تابع چندهدفه، بدون نیاز به فاکتورهای وزنی از یک تابع جریمه نیز برای بررسی هماهنگی صحیح رله های اصلی و پشتیبان استفاده شده است. روش پیشنهادی روی دو شبکه استاندارد مختلف اجرا شده که شامل شبکه 3 باسه و شبکه اصلاح شده 14 باسه IEEE است. نتایج به دست آمده کارایی روش به کاررفته و بهینه بودن مقادیر را نسبت به سایر الگوریتم های به کاررفته نشان می دهند.

حضور منابع تولید پراکنده (DG) در سیستم قدرت در مقابل مزایای اقتصادی آن، می تواند باعث ایجاد عدم هماهنگی در عملکرد رله های اضافه جریان گردد. در این مقاله شاخص جدیدی، مستقل از تنظیمات رله ها، به منظور تعیین میزان تاثیر نصب DG بر قیود هماهنگی رله های اضافه جریان ارائه گردیده است. در صورت حضور منابع تولید پراکنده در شبکه، جریان خطای عبوری از رله های پشتیبان و اصلی نسبت به حالت عدم حضور آن منابع تغییر می کند. بر این اساس شاخص پیشنهادی برای هر زوج رله به صورت تفاضل نرخ تغییرات جریان خطای عبوری از رله پشتیبان و نرخ تغییرات جریان خطای عبوری از رله اصلی تعریف گردیده است. با روابط ریاضی نشان داده شده است که در صورت نصب DG، برای هر قید هماهنگی علامت شاخص پیشنهادی نشان دهنده کاهش یا افزایش فاصله زمانی هماهنگی بوده و اندازه شاخص پیشنهادی نشان دهنده میزان کاهش فاصله زمانی هماهنگی بوده است. شاخص پیشنهادی برای قیود هماهنگی رله های اضافه جریان یک شبکه 8 شینه به ازای نصب DG در شین های مختلف شبکه محاسبه گردیده است. نتایج درستی شاخص پیشنهادی در ارزیابی میزان تاثیر مکان نصب و ظرفیت DG بر قیود هماهنگی را نشان داده است. همچنین مکان های نصب و ظرفیت های DG به کمک این شاخص رتبه بندی گردیده است.