در این رساله مفهوم جدیدی تحت عنوان هماهنگی بهینه مقاوم در مساله هماهنگی رله های اضافه جریان ارایه گردیده است. هدف از این فرمولبندی جدید، رسیدن به پاسخی است که در مقابل عدم قطعیت ها مقاوم بوده و عدم هماهنگی در عملکرد رله ها رخ ندهد. برای این منظور مجموعه قیود متناظر با عدم قطعیتها در فرمولبندی جدید مساله هماهنگی مدلسازی گردیده است. افزایش ابعاد مساله در شبکه های واقعی و بزرگ باعث افزایش تعداد متغیرهای تصمیم گیری و نهایتاً گستردگی فضای جستجو می گردد. از طرفی دیگر مدلسازی عدم قطعیت های ساختاری و پارامتری شبکه در مساله هماهنگی مقاوم رله های اضافه جریان باعث افزایش قابل توجه تعداد قیود هماهنگی گردیده و فضای قابل قبول مساله بهینه سازی کاهش می یابد. بنابراین افزایش فضای جستجو از یک طرف و کاهش فضای پاسخ قابل قبول از طرف دیگر باعث می گردد، مساله هماهنگی به یک مساله بهینه سازی پیچیده تبدیل گردیده و در بسیاری از موارد یافتن حتی یک پاسخ قابل قبول برای مساله هماهنگی به کمک روشهای معمول امکان پذیر نباشد. به منظور کاهش فضای جستجوی یک روش ترکیبی الگوریتم ژنتیک و برنامه ریزی خطی، پیشنهاد گردیده است. در این روش فضای جستجو به طور قابل توجهی کاهش یافته و احتمال یافتن پاسخ قابل قبول در تکرارهای اولیه افزایش یافته است. علاوه بر این بخش عمده ای از قیود هماهنگی که به دلیل مدلسازی عدم قطعیت در مساله هماهنگی ایجاد گردیده اند غیر فعال بوده و لذا قبل از حل مساله هماهنگی قابل حذف هستند. در این راستا به منظور تشخیص قیود غیر فعال شاخص جدیدی پیشنهاد گردیده است. همچنین یک راهکار جدید بازه ای به منظور مدلسازی و حل مساله هماهنگی با در نظر گرفتن عدم قطعیت های ساختاری شبکه ارائه شده است. به منظور حل مساله هماهنگی با در نظر گرفتن عدم قطعیتهای پارامتری نیز سه راهکار شامل محاسبات بازه ای، ترکیب روش مونت کارلو و بازه ای و همچنین ترکیب روش مونت کارلو و روش کاهش قیود پیشنهاد گردیده است. به منظور ارزیابی روشهای پیشنهادی، مساله هماهنگی بهینه و مقاوم رله های اضافه جریان به چهار شبکه 8 شینه، 14 شینه ieee، 30 شینه ieee و شبکه واقعی 63 کیلوولت خراسان اعمال گردیده و توانایی فرمولبندی جدید و روشهای حل پیشنهادی در مواجهه با عدم قطعیتهای ساختاری و پارامتری شبکه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

تنظیم رله های دیستانس در خطوط انتقال یکی از مسائل مهم در تأمین پایداری سیستم قدرت است. در این پژوهش یک روش جدید به منظور تنظیم احتمالی رله های دیستانس با در نظر گرفتن عدم قطعیت های موثر بر عملکرد این رله ها ارائه شده است. برای هر یک از عدم قطعیت ها، توابع چگالی متناظر با آنها ارائه شده و امپدانس دیده شده توسط رله ی دیستانس به ازای وقوع خطا در نقاط مختلف شبکه، به کمک فرآیند مونت کارلو بدست آمده است. سپس با تعریف شاخص های احتمال حساسیت و هماهنگی برای هر یک از نواحی حفاظتی رله ی دیستانس، مسأله ی تنظیم بهینه ی نواحی مختلف رله به صورت یک مسأله ی بهینه سازی تعریف شده است. با معلوم بودن امپدانس های اندازه-گیری شده توسط رله ی دیستانس و حل مسائل بهینه سازی، تنظیم بهینه ی نواحی مختلف تعیین می گردد. نتایج حاصل از اعمال روش پیشنهادی به شبکه ی 39 شینه ieee، مزیت بکارگیری این روش را در تنظیم رله های دیستانس نشان می دهد.