حفاظت قابل اعتماد و دقیق خطوط انتقال فشارقوی، بهویژه در شبکههای قدرت مدرن با سطوح بالای عدمقطعیت، بهطور مستقیم به توانایی سیستمهای حفاظتی در تشخیص سریع، دستهبندی صحیح و مکانیابی دقیق خطا وابسته است. با وجود توسعه گسترده روشهای حفاظتی، چالشهای اساسی زیادی موجب شده است که مسئله حفاظت خطوط انتقال همچنان بهعنوان یکی از محورهای فعال پژوهشی باقی بماند. در این پایاننامه، در پاسخ به این چالش بنیادین، سه الگوریتم کاملاً مستقل و ساختارمند جهت تشخیص وقوع خطا، دستهبندی نوع اتصال کوتاه و مکانیابی محل خطا ارائه شده است که هر یک بر استخراج اطلاعات فیزیکی نهفته در گذراهای الکترومغناطیسی متکی هستند. الگوریتم تشخیص، با تعریف شاخصهای انرژی و ویژگیهای نرمالشده در حوزه زمان– فرکانس و بهرهگیری از منطق تصمیمگیری قاعدهمحور، خطا را بهصورت پایدار از اغتشاشات بهرهبرداری تفکیک میکند؛ الگوریتم دستهبندی، با تحلیل الگوی انرژی سیگنال، توزیع انرژی و روابط حاکم بر مؤلفههای گذرا، تمامی انواع خطاهای متقارن و نامتقارن را در یک ساختار درختی شفاف شناسایی مینماید؛ و الگوریتم مکانیابی، با استخراج دقیق زمانهای رسید امواج اولیه و بازتابی و تصحیح سرعت انتشار، محل خطا را با دقت بالا تخمین میزند. بهمنظور ارزیابی جامع عملکرد، پیادهسازی نرمافزاری روش پیشنهادی بر پایه مدل خط انتقال با پارامترهای توزیعشده وابسته به فرکانس انجام شده است تا رفتار واقعی امواج سیار و پدیدههای میرایی بهدرستی بازنمایی شوند. عملکرد هر سه الگوریتم تحت مجموعهای گسترده از سناریوهای شبیهسازی شامل تغییر محل و مقاومت خطا، شرایط بارگذاری مختلف، نویز اندازهگیری، محدودیت نرخ نمونهبرداری و تحلیلهای حساسیت مختلف در شرایط بحرانی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیهسازیهای نظاممند نشان میدهد که چارچوب پیشنهادی از پایداری، دقت و قابلیت اعتماد بالایی برخوردار بوده و صحت عملکرد الگوریتمها را در گستره وسیعی از شرایط بهرهبرداری تأیید میکند؛ بهگونهای که این رویکرد میتواند بهعنوان مبنایی عملی و قابل پیادهسازی برای ارتقای سیستمهای حفاظت دیجیتال خطوط انتقال مورد استفاده قرار گیرد
