Reliability analysis of different types of bus-bar configurations

Reliability evaluation of power system substations is of significant importance when performing asset management. Most of the studies about substation reliability only focus on the substation connectivity. The reaction of protection system is fully neglected, which cannot be true in reality. Failures of the protection system or the circuit breakers do have an effect on the substation reliability. In this thesis, the substation reliability with respect to protection failures is evaluated using the event tree method. The basic protection principles for substations are explained first. Then, the event tree analysis is also introduced. Two case studies will be analysed in this thesis. The effects of different substation configurations on the reliability is analysed and compared. Then, the reliability of a real substation, Maasvlakte 380kV substation in the Netherlands, will be evaluated using event tree methods. The failure results will be combined with a load flow scenario of Maasvlakte substation in 2020, and indices such as the average lost load, and maximum lost load will be given.

La valutazione dell'affidabilità delle sottostazioni dei sistemi di alimentazione è di importanza significativa quando si esegue la gestione patrimoniale. La maggior parte degli studi sull'affidabilità della sottostazione si concentra solo sulla connettività della sottostazione. La reazione del sistema di protezione è completamente trascurata, il che non può essere vero nella realtà. I guasti del sistema di protezione o degli interruttori automatici influiscono sull'affidabilità della sottostazione. In questa tesi, l'affidabilità della sottostazione rispetto agli errori di protezione viene valutata utilizzando il metodo dell'albero degli eventi. I principi di protezione di base per le sottostazioni sono spiegati per primi. Quindi, viene introdotta anche l'analisi dell'albero degli eventi. In questa tesi verranno analizzati due casi di studio. Gli effetti delle diverse configurazioni della sottostazione sull'affidabilità vengono analizzati e confrontati. Quindi, l'affidabilità di una sottostazione reale, la sottostazione Maasvlakte 380kV nei Paesi Bassi, sarà valutata usando i metodi dell'albero degli eventi. I risultati dei guasti verranno combinati con uno scenario di flusso di carico della sottostazione Maasvlakte nel 2020 e verranno forniti indici come il carico medio perso e il carico massimo perso.