This paper develops a novel methodology to apply the piece-wise linear characteristic (PWLC) to coordinate the digital overcurrent relays (DOCRs) in meshed power systems regardless of their scales. In this approach, first, a table based on maximum short-circuit fault currents obtained using DIgSILENT software is produced in which the current seen by each relay is recorded by implementing a three-phase fault in front of other relays. Then, based on the fault currents achieved, the PWLC of each relay begins from the maximum short-circuit fault current in front of it and extends toward the lower fault currents. The proposed approach is tested on three different networks, namely the distribution portion of the IEEE 14-bus, the IEEE 8-bus, and the IEEE 39-bus test systems. The simulation results show that the proposed method can be easily implemented on any power network irrespective of the network size. The viability of the proposed scheme in terms of operating time, miscoordination cases, and flexibility is compared with the other standard and nonstandard characteristic curves available in the literature. The comparative study demonstrates a notable reduction in total relays’ operating time. The operating time difference between main and backup relays is also remarkably decreased. Since the number of line segments of the PWLC characteristic and their relevant slope and time delay can be defined arbitrarily, more flexible and desirable approach for the overcurrent protection coordination problem is achieved compared to other NSCs.

本文开发了一种新颖的方法来应用分段线性特性 (PWLC) 来协调网状电力系统中的数字过流继电器 (DOCR)，而不管其规模如何。在这种方法中，首先，根据使用 DIgSILENT 软件获得的最大短路故障电流生成一个表，其中通过在其他继电器之前实施三相故障来记录每个继电器看到的电流。然后，根据获得的故障电流，每个继电器的 PWLC 从它前面的最大短路故障电流开始，向较低的故障电流延伸。所提出的方法在三个不同的网络上进行了测试，即 IEEE 14 总线、IEEE 8 总线和 IEEE 39 总线测试系统的分布部分。仿真结果表明，无论网络规模如何，所提出的方法都可以在任何电力网络上轻松实现。所提出的方案在操作时间、不协调情况和灵活性方面的可行性与文献中可用的其他标准和非标准特性曲线进行了比较。比较研究表明总继电器的工作时间显着减少。主备继电器的动作时间差也显着减小。由于 PWLC 特性的线段数量及其相关的斜率和时间延迟可以任意定义，因此与其他 NSC 相比，可以实现更灵活和更理想的过流保护协调问题。所提出的方案在操作时间、不协调情况和灵活性方面的可行性与文献中可用的其他标准和非标准特性曲线进行了比较。比较研究表明总继电器的工作时间显着减少。主备继电器的动作时间差也显着减小。由于 PWLC 特性的线段数量及其相关的斜率和时间延迟可以任意定义，因此与其他 NSC 相比，可以实现更灵活和更理想的过流保护协调问题。所提出的方案在操作时间、不协调情况和灵活性方面的可行性与文献中可用的其他标准和非标准特性曲线进行了比较。比较研究表明总继电器的工作时间显着减少。主备继电器的动作时间差也显着减小。由于 PWLC 特性的线段数量及其相关的斜率和时间延迟可以任意定义，因此与其他 NSC 相比，可以实现更灵活和更理想的过流保护协调问题。比较研究表明总继电器的工作时间显着减少。主备继电器的动作时间差也显着减小。由于 PWLC 特性的线段数量及其相关的斜率和时间延迟可以任意定义，因此与其他 NSC 相比，可以实现更灵活和更理想的过流保护协调问题。比较研究表明总继电器的工作时间显着减少。主备继电器的动作时间差也显着减小。由于 PWLC 特性的线段数量及其相关的斜率和时间延迟可以任意定义，因此与其他 NSC 相比，可以实现更灵活和更理想的过流保护协调问题。