A study of the reliability of the RBTS distribution system with incorporation of Distributed Generation and Batteries

Abstract

Denne oppgaven presenterer et grunnlag for å forstå prosedyren av pålitelighetsevaluering for distribusjonssystemer, ved å bruke både analytiske og simulasjonsmetoder, for å estimere sannsynligheten for at systemet ikke er i stand til å dekke etterspørselen. Denne oppgaven introduserer kraftdistribusjonssystemet og dets distribusjonsanlegg, der det overordnede målet er å installere distribuert generasjon (DG) og batteri-energilagringssystemer (BESS) til et RBTS-distribusjonssystem. For å utføre de nødvendige handlingene for å utvikle en pålitelighetsvurdering av RBTS-distribusjonssystemet med integrerte distribuerte energikilder, brukes en programvare utviklet i MATLAB for valideringsformål av RBTS, og for å simulere tilfeller av passiv og aktiv distribusjon av busser i RBTS.

Evalueringen av å inkorporere distribuert generasjon og energilagring til påliteligheten av distribusjonssystemene oppnås ved å bruke bus 6, feeder 4, bus 5, feeder 4 og bus 2, feeder 1 av RBTS. Microgrid, som består av vindturbiner og solcellemoduler i DG'en og batteri, er installert i både sub-Feeder 2 og Sub-Feeder 3 av Bus 6, og på enden av enkelt radial-linje distribusjonssystemet til Feeder 1 of Bus 2 og Feeder 4 av Bus 5. De to tilfellene som er studert er en Feeder av en RBTS-bus med passiv distribusjon, og deretter aktiv distribusjon, som inkluderer intermitterende atferd av de fornybare energikildene, og tilrettelegging av et batterienergilagringssystem.

Det overordnede målet med oppgaven er å evaluere bidraget til den installerte DG og BESS til RBTS-materen, til påliteligheten til distribusjonssystemene.

Reliabilitetsvurderingen utført i denne oppgaven avslører at belastningspunktene til den definerte installasjonen opplevde en betydelig reliabilitetsforbedring. med en total systemreduksjon på EENS på 28,2% for bus 2, feeder F1, 28,2 % for bus 2, feeder F1, 16,6 % for bus 5, feeder F4 og 35,9 % for bus 6, feeder F4. Effekten fra microgidden på et RBTS-distribusjonssystem er betydelig, med en større reduksjon i belastningspunktfeilfrekvensen og utbruddsvarigheten, noe som forbedrer strømkvaliteten og påliteligheten for forbrukeren av RBTS.

This thesis presents a foundation for understanding the reliability evaluation procedure of distribution systems, utilising both analytical and simulation methods to estimate the probability of the system’s in-capability to supply the demand. This thesis introduces the power distribution system and its distribution facilities, where the overall objective is to install distributed generation (DG) and battery energy storage systems (BESS) to a RBTS distribution system. To perform the necessary actions in developing a reliability assessment of the RBTS distribution system with incorporated distributed energy sources, a software developed in MATLAB is used for validation purposes of the RBTS and simulating cases of passive and active distribution of buses in the RBTS.

The evaluation of incorporating distributed generation and energy storage to the reliability of distribution systems is accomplished by utilising Bus 6, Feeder 4, Bus 5, Feeder 4 and Bus 2, Feeder 1 of the RBTS. The microgrid, which consists of wind turbines and photovoltaic modules in the DG and battery, is installed in both sub-Feeder 2 and sub-Feeder 3 of Bus 6, and on the end of the single radial-line distribution system of Feeder 1 of Bus 2 and Feeder 4 of Bus 5. The two cases studied is a Feeder of a RBTS Bus with passive distribution, and then active distribution, which includes the intermittent behaviour of the renewable energy sources, and the facilitation of a battery energy storage system.

The overall objective of the thesis is to evaluate the contribution of the installed DG and BESS to the RBTS feeder, to the reliability of distribution systems..

The reliability assessment performed in this thesis reveals that the load points of the defined installation experienced a significant reliability improvement. with an overall system reduction on EENS of 28.2 % for Bus 2, Feeder F1, 28.2 % for Bus 2, Feeder F1, 16.6 % for Bus 5, Feeder F4 and 35.9 % for Bus 6, Feeder F4. The effect from the microgrid on a RBTS distribution system is substantial, with a greater reduction in load point failure rate and outage duration, improving the power quality and reliability for the consumer of the RBTS.