جریان قدرت یک سوی قراردادی بین ابزار و مصرف کننده به دلیل پیوستگی و اتصال تولید پراکنده (DG) دیگر معتبر نمی باشد (فاقد اعتبار است). از این سو، جهت جریان خطا نیز بوسیله ی معرفی DG به سیستم تحت تاثیر قرار می گیرد که در نتیجه عملکرد دستگاه های محافظت را تحت تاثیر قرار می دهد. سیستم حفاظت باید حداقل تعداد عوامل در یک سیستم را ایزوله کند تا تضمین کننده ی عملیات ایمن بخش هایی باشد که تحت تاثیر آن قرار نمی گیرند. در همه ی موارد سیستم های توزیع، برای هر موقعیت خطا یک رله اولیه وجود دارد که باید با سرعت ممکن با رله پشتیبان هماهنگ شود. به صورت قدیمی سیستم های شعاعی توسط رله های جریان اضافه (OCRs) و فیوزها حفاظت می شوند، با این وجود، سیستم های توزیع شبکه ای با استفاده از OCRs جهت دار (DOCRs) محافظت می شوند. نصب و راه اندازی واحدهای DG همسطح و هم مسیر جریان های مدار کوتاه را تحت تاثیر قرار می دهد که ممکن است منجر به اقدامات حفاظتی غیرانتخابی گردد. در نتیجه، تنظیمات رله باید مکررا اصلاح شوند تا برای افزایش پی در پی در نفوذ DG تطبیق یابند.
تکنیک های بهینه سازی متفاوت می تواند برای تعیین تنظیمات رله ها به کار گماشته شود. فرمول بندی های متعدد پیشنهاد شده است تا مشکل هماهنگی محافظت را حل کند. در (1) و (2)، مشکل به عنوان برنامه نویسی خطی (LP) فرمول بندی شده است و تنظیمات جریان برداشت به عنوان پارامترها تعریف شده است. در مقابل، در (3) مشکل هماهنگی محافظت به عنوان برنامه نویسی غیرخطی (NLP) فرمول بندی شده است که هر دو تنظیمات رله متغیرهای تصمیم مشکل می باشند. علاوه بر این، در (4)، رویکرد NLP عدد صحیح ترکیبی ارائه شده است. در نهایت با توجه به فرمول بندی، تکنیک های بهینه سازی قطعی یا اکتشافی می تواند به کار گرفته شود تا مشکل هماهنگی حفاظت را حل کند. بر طبق فرمول بندی ارائه شده، آن تکنیک ها شامل سیمپلکس دو فاز (5)، مشکل درجه دوم ترتیبی (3)، الگوریتم ژنتیک (6)-(7)، بهینه سازی ازدحام ذرات (8) و الگوریتم تکاملی (9) می باشد.
اکثر کارهای ارائه شده در ادبیات پیشینه، تنظیمات رله را با فرض بر اینکه ظرفیت DG شناخته شده است (10)-(13) بهینه می سازد. یک مشکل اصلی این است که تنظیمات رله بهینه شده در چنین مواردی تنها برای ظرفیت های DG مشخص معتبر خواهد بود. به عبارت دیگر، هر اضافه ی DG جدید نیازمند به روز رسانی به تنظیمات رله موجود می باشد (14)، (15). مطالعات پیشنهادی در (7)، (12)، (14)، و (15) یک ظرفیت DG از پیش تعریف شده را در نظر می گیرد و بنابراین هر تغییراتی در ظرفیت DG نیازمند تغییراتی در تنظیمات رله موجود است. با علاقه فعلی بر شبکه های هوشمند، انتظار می رود که پیوستگی های مکرری در DG وجود داشته باشد که در این مورد منجر به تغییرات متعددی در تنظیمات رله می شود. به منظور برنامه ریزی شبکه های هوشمند، با در نظر گرفتن DG های احتمالی آتی، نیاز است رویکرد متفاوتی برای مشکل هماهنگی حفاظت که گسترش یابد که می تواند تنظیمات رله را برنامه ریزی کند طوری که تعداد تغییرات در سیستم حفاظت به حداقل رسیده باشد.
این مقاله روش جدیدی برای تعیین تنظیمات بهینه ی DOCR ارائه می دهد که برای همه ی ظرفیت های DG آتی امکان پذیر است. در نتیجه، برای برنامه ریزی کنندگان ابزارآلات مجموعه ای از تنظیمات رله را فراهم می کند که برای ظرفیت های متفاوت واحدهای DG با ظرفیت مطلوب بین صفر و حداکثر معتبر است. مشکل هماهنگی حفاظت به عنوان مشکل LP فرمول بندی شده است و با استفاده از الگوریتم سادک (سیمپلکس) حل می شود. تحلیل قیاسی انجام شده است تا تعداد تغییرات در سیستم حفاظت را برجسته سازد که برای تطبیق تغییرات ظرفیت های DG مورد نیاز است البته اگر تنظیمات به خوبی برنامه ریزی شده باشند. شبیه سازی ها در بخش های توزیع سیستم اصلاح شده ی IEEE 14-bus (14 باس) و سیستم توزیعی شعاعی IEEE 13-bus (13 باس) انجام شده است. ساختار این مقاله به شرح زیر است. در ابتدا، فرمول بندی مشکل بهینه سازی ارائه و توصیف شده است. بخش زیر سیستم آزمون مطالعه و تکنیک های بهینه سازی مورد نیاز برای حل مشکل فرمول بندی شده را ارائه می دهد. سپس، نتایج شبیه سازی انجام شده ارائه شده است. بخش ماقبل آخر تاثیر محدود کننده ی جریان خطا (FCLs) را بر نتایج بدست آمده مورد بررسی قرار می دهد. نتیجه گیری در بخش آخر ارائه شده است.