چکیده: مطالعه موازی پدیده‌‌های کیفیت توان و عملکرد سیستم حفاظت در شبکه‌‌های قدرت از اهمیت ویژه‌‌ای برخوردار است. افت ولتاژ و هارمونیک‌‌ها به عنوان دو پدیده شاخص در پدیده‌‌های کیفیت توان و رله‌‌های اضافه‌‌جریان به عنوان یکی از پرکاربردترین رله‌‌های شبکه‌‌های قدرت، همواره مورد توجه محققین بوده‌‌اند. وقوع انواع اتصال‌‌کوتاه در شبکه از یک سو منجر به عملکرد رله‌‌های حفاظتی شده و از سوی دیگر، موجب افت ولتاژ شدید در شبکه خواهد شد. وجود بارهای حساس به ولتاژ در شبکه باعث شده است تا نحوه هماهنگی و زمان عملکرد رله‌‌های اضافه‌‌جریان دارای اهمیت دو چندان شود. بنابراین در این رساله، به منظور بهبود شرایط ولتاژ شینه‌‌های حساس به ولتاژ شامل اندازه ولتاژ و طول دوره افت ولتاژ و برآوردن هماهنگی کامل رله‌‌های اضافه‌‌جریان در زمان وقوع اتصال کوتاه، یک دیدگاه پیشنهادی شامل یک تابع هدف و یک روش بهینه‌‌سازی جدید ارائه خواهد شد. تابع هدف شامل سه قسمت کلیدی به منظور هماهنگی بهینه رله‌‌های اضافه‌‌جریان و بهبود شرایط ولتاژ شبکه با استفاده از شاخص انرژی افت ولتاژ و محدودکننده جریان خطا خواهد بود. همچنین در روش بهینه‌‌سازی پیشنهادی از الگوریتم ژنتیک و برقراری ارتباط بین نرم‌‌افزارهای Matlab و DIgSILENT استفاده می‌‌شود. نتایج شبیه‌‌سازی بر روی شبکه توزیع شهری 9 شینه کشور کانادا نشان‌‌دهنده کارایی بالای دیدگاه پیشنهادی در ارضاء قیود هماهنگی رله‌‌های اضافه‌‌جریان و بهبود شرایط ولتاژ شینه‌‌های حساس به ولتاژ بر اساس منحنی قابلیت تحمل ولتاژ است. قیود انتخابگری ممکن است در اثر تغییر جریان‌‌های اتصال کوتاه عبوری از رله‌‌ها و متأثر از آرایش شبکه نقض شود. تغییر آرایش شبکه در اثر خروج تجهیزات مختلف نیز امری اجتناب‌‌ناپذیر است. از جمله تجهیزات مهم در این زمینه می‌‌توان به منابع تولید پراکنده و نیز ترانسفورماتورهای تغذیه شبکه اشاره نمود. بنابراین در این رساله به منظور برقراری قیود حفاظتی و نیز الزامات کیفیت ولتاژ در زمان تغییر آرایش شبکه، استفاده از دو راهکار هماهنگی مقاوم و تطبیقی پیشنهاد می‌‌شود. نتایج شبیه‌‌سازی، کارایی بالای راهکارهای پیشنهادی را به ازای تغییر آرایش شبکه نشان می‌‌دهد. افزایش ضریب نفوذ منابع تولید پراکنده در شبکه قدرت، علاوه بر دارا بودن مزایای گسترده با چالش‌‌هایی نیز مواجه است. در این رساله، با ارائه دیدگاهی به بیشینه نمودن ضریب نفوذ منابع تولید پراکنده با در نظرگرفتن کاهش تلفات و افزایش سرعت عملکرد رله‌‌های اضافه‌‌جریان پرداخته می‌‌شود. در این دیدگاه، نوع، اندازه و مکان نصب بهینه منابع تولید پراکنده با در نظر گرفتن قیود مختلفی نظیر قیود هماهنگی رله‌‌های اضافه‌‌جریان، الزامات کیفیت توان و نیز ظرفیت بارگذاری خطوط و ترانسفورماتورهای تغذیه شبکه مشخص می‌‌شود. نتایج شبیه‌‌سازی برای دو شبکه استاندارد و واقعی، کارایی بالای دیدگاه پیشنهادی را در دستیابی به ضریب نفوذ بهینه منابع تولید پراکنده در شبکه‌‌های توزیع و فوق توزیع نشان خواهد داد.