Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 ,  Decem ber   201 8 , p p.   4790 ~ 4 799   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 4790 - 4 799          4790       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Eco n omi ca l  and  Reliabl e Expansi on Alte rn ative of  Co mp osite  Powe r Syst em u nd er  Res tructu rin g       Ali S.  D ala bee h 1 , Anwar  AL Mofleh 2 ,   Abd allah R.   Alz youd 3 ,   Hi ndi T.  Ay m an 4   1,   2,   3 El e ct ri ca l   E ngine er ing  Dep a rtment,   Fa cult y   of  Engi n ee rin g  Te chno log y ,   Al - Bal qa’   Applie d   Univer sit y ,   Jordan     4 Najr an  Univ ersi t y ,   Co ll eg e  of   E ngine er ing, Naj r an  Univer si t y ,   Saudi  Arab ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Ma y   27 , 201 8   Re vised  Jun   27 ,  201 8   Accepte d  J ul   24 , 2 01 8       The   pape r  inten ds  to  sele ct   the  m o st  ec onom ic al   and  reliab le  expa nsion  al t ern ative  of   a  compos it e  powe r  s y stem  to   m eet  the  exp ec t ed  f uture   lo ad   growth.     In  orde r  to  red uce   ti m e  c om puta ti ona l  quant ity ,   a  heur ist i c  al gorit hm   is  adopt ed   for co m posite   power  sy stem reli abi l ity   eva lu at ion   is pr o posed.   Th e   proposed  al gori thm  is  base d  on  Monte - Carlo  sim ula ti on  m et hod.   Th e   rel i abi l ity   indi c e s  are   esti m ated  for  s y st em  base   ca se   and  for  t he  c ase   of   addi ng  pea k ing   gene ration  uni ts.  The   l ea st  c ost  rese rve   m arg in  for  the  addi ti on   of  f ive 20MW   gene ratin g  unit s  sequ ent i a lly   is   determ ine d .   Us ing  th e  proposed  al gori t hm   an  inc remen t  compari son  ap proa ch  used  to  i ll ustrate  th e   eff ect  of  the   add ed  unit s  on  the   int err upt ion  and  on  the   annua l  ne t  gai n  costs.     A  flow  cha rt  i ntroduc ed  to  e xpla in  th e  basi c  m et hodolog y  to  have   an   ade qua te   assess m ent   of  a  power  sy st em  using  Monte  Carl o  Si m ula ti on.   Th e   IEE E  RTS  (24 - b us,  38 - li ne)   and  The   Jordani an  E le c tri c al   Pow er  S y stem  (46 - bus  and  92 - li ne)   were   exa m ine d  to  i ll ustra te   how  to  m ake   dec isions  in  power  s y stem pl anni ng  and  exp ansions.   Ke yw or d:   A de quacy   C om po sit e      Ex pected   In te r r up ti on c ost   Power  syst em s     R el ia bili t y     Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Ali S.  Dalabee h ,   Ele ct rical  E ng i neer i ng D e par t m ent, F acult y  o f  Enginee rin g Tec hn ology ,   Al - Ba lqa ’ App li ed  U niv e rsity ,    Amm an  1113 4,   Jor dan .   Em a il :  alidalab eeh@ya hoo. c om       1.   INTROD U CTION     The  tra diti on a l  regulat ed  power   syst em   has  m ov ed  to  a  der e gula te d  syst e m .  The  pri ce  of  th e   delivere d  ene r gy  and   the  qua li ty  of   energy  su pply ,   inclu di ng   vo lt age  qu a li ty  and   reli abi li ty  of   serv ic e  are  the  m ai n  factor s  f or   c om po sit e  powe r  syst em   u nd e r  rest ru ct uri ng .  [1 ] .  Ele ct r ic   power   syst e m s   hav e  tra diti on al ly   been  or gan iz e d  a nd  ope rated  as   ve rtic al ly   integrate d  util it ie s  in  w hich  ge ner at io n,   t ran sm issi on ,  a nd   distrib ution   fa ci li ti es   are  m a nag e d  by  one  com pan y  [2 ] .  So ci al ,  eco no m ic ,  po li ti cal   and   te ch nical   chang es  hav e  force d  th e  regulat ed  in dustry  to  ada pt.    Com petition   ha s  beco m e  the  key  facto r  dr i vi ng   the  der e gu l at ion   process  i n  the  el ect ric  power   industry  [ 3].  G ener at io n  a nd   distrib ution   ser vices  are  pro vid ed  by  I ndepe nd e nt   gen e rati on  a nd  distrib utio n  c om pan i es,  respec ti vely ,  w hile  el ect rici ty   transm issi on   syst e m s  with  op e n  acce s s   are  ove rseen  by   the  I nd e pe ndent  Syst em   Op erator  ( ISOs)  or   Re gional  T r ansm issi on   O r gan iz at io ns   (R TOs).    The  tra ns m issio n  syst em   is  m os t  heav il y  us e d  in  the  de regulat ed  en vi ronm ent  fo r   the  reas on  that  la rg e   wholesal e  e ne rg y  buye rs  a r e  able  t o  sat i sfy  their   nee ds   by  purch a sing  le ss  e xpensive   ene r gy  from   geog raphical ly   distant  reg io ns,  wh ic h  te nd s  t o  overloa d  the trans m issi on   syst e m   [2 ] ,   [ 4 ] ,   [ 5].   I n  the  inter est   of   al l  the  m ark et   par ti ci pa nts  ( gen e rati ng  c om pan ie s,  ISO,   an d  c us tom ers)   it   is  neces s ary  to  hav e   s yste m   reli abili ty   inform ation   su it abl e  to  the  ne w  e nv i ronm ent.  A s  a  conseq ue nc e  of   restr uctu ring   of   el ect ric  powe r  syst e m s,  el ect ric  powe r  util ities  are  facin g  increasin g  unc ertai nti es  re ga rd i ng  the   eco nom ic   and   te ch nical   const raints.  T his  has  cr eat ed  increa sin g  r equ i rem ents  fo r  e xtensi ve  justi ficat ion   of  new   fa ci li ti e s  an d  increase d  em ph asi s  on  the  ju sti ficat ion   of  s yst e m   costs  and   reli abili ty .  Com po sit e  syst em   exp an sio n  pl ann in g  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Eco nomical  an d  Rel ia ble Ex pans i on Alt ern at iv e o f C omp osi te   Power  Syst em under   ...   ( A li  S . Dal ab ee h)   4791   is  basical ly   co ncerne d  with  t he  a dd it io n  of  new  ge ne rati on  a nd  tra ns m is sion  facil it ie s  at   a  sp eci fied  t i m e  in   the  fu t ur e  a nd   at   app r opriat e  locat ion s .  The  m ai n  con cer n  of   this  w ork  is   to  sel ect   the  m os t  econ om i cal   and   reli able  ex pa nsi on   al te r native   in  order  t o  m eet   the  new  co nd it io ns ,   c om petit ion   pro vid e s  str ong  m otivati ons   for  syst em   plann e rs  t o  ree valuate  the   tr aditi on al   deter m inist ic   app r oa ch  us ed   in  com po sit e  reli abili ty  evaluati on.  P robab il ist ic   reli abili ty   evaluati on   of  com po sit e  gen e rati on   a nd  transm iss ion   syst e m s  pr ov i de s  the  m eans  to  eval ua te   the  benefit s  of   pro vid i ng   syst e m   su ppor t   [6 ] .  T he  a naly ti cal   app r oach   is  us ually   restr ic te d  to  the   eval uation  of  e xpect ed   val ues  a nd  s om et i m es  to  a  l i m i te d  ra nge  of  syst em   par a m et ers  [4 ] ,  [ 5] . Wh en   com plex  op e r at in g  co ndit ion s  are  to  be  consi der e d,   it   is  adv isa ble  to  go   for  Mo nte  Ca rlo  sim ulati on  te chn iq ues ,  w hi ch  giv e   the  prob a bili ty   distribu ti ons  of   t he  reli abili ty   ind ic es,  in  a dd it io n  to  the   m ean  values .  P la nn e r  trie s  t o  m ini m iz e  inv est m ent  and   exp ect e d  op e r at i ng   c os ts  w hile  supp ly   re li abili ty   no t  excee d  re est ablishe d  li m it s ,   fo r  e xam ple  in  ge ner at i on  ex pa ns io n  pl ann in g  Loss  of  L oad  Ex pect at ion   (LOLE)   sh oul d   be  le ss  tha n  one  day  in  te n  ye ars  [7 ] .  H oweve r,   it   is  not  po ssi ble  to  e ns ure  that  the  ta rg et   reli abili ty   le vel  ref le ct s  the  econom ic   i m pact  of   supp ly   interr up ti on  an d,  hen ce,  that  t he  best  bala nc e  between   c ost s  and  reli abili ty   has  been   achie ved  [1 ] .  Lea st  cos t  plan ning  ap proac h  trie s  to   achieve  t he  gl ob al   m ini m iz a ti on   of   inv est m ent co s ts, ex pected  op erati on co s ts  a nd sup ply i nter ruptio n  c os ts [ 2 ] , [ 8].    Jo r da n  el ect rici ty   autho rity   (J EA)   est a blishe d  in  19 67   i n  or der   to  ta ke  ove r  al l  gen e rati on s   and   as sess   transm issi on   a ct ivit ie s  in  Jo r dan   a nd  sel l  powe r  to  t wo   pr ivate   distrib ution   c om pan ie s  (JEP C O  an d  I DECO )   [9 ] .   As  a  res ul t  of   a   pr oce s s  of   rest ru ct uri ng   an d  pri vat iz at ion ,  The  Nati on al   Ele ct ric  Power  Co m pan y  (N E PCO )  est a blishe d  in  1996  as  the  le gal  s uccess or   of   JE A  of  el ect rical   energy.  I n  1999  N EPCO  was   sp li t - into  three  c ompanies  [ 10 ] ,   [ 11] :  i)  Ce ntral  Ele ct rici t y  Ge ner at io n  Com pan y  (CEGC O),  respo ns ible  f or   al l   gen e rati on,  ii )  Ele ct rici ty   Dist rib ution   C om pan y  (E DCO ),   r esp on si ble  f or   distrib ution  ou tsi de  the  c on ce ssio n  areas  of   JE PCO  an d  ID EC O ,  ii i)  NEP CO  was  assig ned   t he  res pons ibil it y  of   m anag em ent,  op er at io n  an d   dev el op m ent  of  the  high  volt age  tra ns m issio n  net works  in   ad diti on   t o  lo ad  disp at c hing   an d  the   operat ion   of   the  interco nne ct ion   with  the  neig hbori ng  countries  ( Egy pt   and   Syria ) .  I n  2004  a  ne w  gen e rati on  co m pan y  cal le d  SPE GC O  was  est a blished  [ 11 ] ,   [ 12] .  The   cu rr e nt  m od el   is   app li ed  base d  on  th e  sin gle  buye r   m od el   wh e re  NE PCO   bu ys  f ro m   CE GCO,   SPE GO   and   from   neigh bo rin g  co un t r ie s  through  int ercon necti on   a nd   sel l   it   to  the  distrib ution   c om pan ie s  bus  res pecti vely .  (JEP C O,  I DEC O  at   ED CO).   T he  bu yi ng  p r ocess  is b a sed  on   annual c on t racts w her e t he  ta ri ff s  f or  t he  fi nal co stum er ar e s et  accordin g  th e o r de r  of i ncr e asi ng  c ons um ptio n    pr es pecifie d by the  gove rn m ent.   Re fer e nce  [ 13 ]   pr op os e d  th e  co ncep ts  of  releva nt  re gi on s   an d  regul at ive  reg i ons  base d  on  t he  con ce pt  of   ce nt ral  relaxati on  to  scree n  po s sible  co ntin gen c ie s.  Re fer e nce s  [1 ]   descr i bed  a  m e tho dolo gy   for   cal culat ing   tot al   syst e m   interrupti on  costs  i n  com po sit e  ge ner at io n  a nd  transm issi on   s yst e m s.  The  stud y  in   ref e ren ce  [14]  was  co nducte d  in   plan ning  sta ges  an d  f or   pro j ect   i m ple m e ntati on ,  w ho se   go al   is  to  def i ne  a   netw ork  co nfi gurati on  w hic h  achie ves  m i nim u m   costs.  Re fer e nce  [ 15]   pr esente d  a  te chn iq ue  in  wh ic h  a  gen e rati on  co m pan y  is  rep r esented  by  an   equ i valent  m ulti sta te   gen er at ion   pr ov i der  and   t he  tra nsm issi on   syst e m   is  rep resen te d  by  an  equ i valent  m ulti sta te   trans m is sion   pro vid e r  us in g  reli abili ty   network   e qu ivale nt   te chn iq ues .  Re fer e nce  [16]  presented  a  tim e   sequ e ntial   Mon te   Ca rlo  si m ulati on   te chn iq ue   in  wh ic h  ge ner a l   distrib ution  syst e m   el e m ents,   operati ng  m o dels  an d  rad ia l   co nf ig urat ions  are  c on si dered.    Re fer e nce   [17 ] ,   [ 18]   evaluate d  the  reli abili ty  assessm ent  pr ob le m   of   low  and   th e     high  DG   pen et rati on  le vel  of   t he  act ive  distrib ution  sy stem   us in g  the   Mo nte  Ca rlo   si m ulati on   m eth od.   A   Mo nte  Ca rlo  sim ulatio n  te ch nique  i n  [13],   was  m od ifie d  to  inclu de  P V  a nd   wind  ene r gy   so urces.   T he   fo c us   of  this  pa per   is  on  the  r el ia bili ty  evalu at ion   of   c om po sit e  gen e rati on  an d  tra ns m issi on   syst e m s  with  sp eci al   ref e re nce  to  fr e que ncy,  du rati on   relat ed   ind ic es,  a nd  es tim a te d  po we r   interr upti on   c os ts  at   each  l oa d  bus .  Wh e n  com plex  opera ti ng   c onditi on s   are   involve d  or  th e  num ber   of  s ever e   eve nts  is   relat ively   la r ge .  Mo nte  Ca rlo  m et ho ds  are   of te n  pr e fer a bl e  [ 19 ] .   The  a naly ti cal   appr oach  is  usual ly   restrict ed   to  the   eval uation  of  e x pe ct ed   value s  a nd   som et i m es  to  a  li m it ed  range  of  syst em   par am et ers.     Stud ie s  s howe d  that  powe r  dem and   in  J ord an  is  ex pected  to  co ntinu e  it s  rap i d  increase  ov e r  the  com ing   10  ye ars.   I n  this  r espect,  pro pe r  ste ps   nee d  to  be   ta ken   to  pre pa re  for  the  ex pe ct ed   fu t ur e  inc rease   in  powe r  de m and .  A  ste p  ahead   be fore  t akin g  act io ns   to  increase  po wer   ge ner at io n  is  to  evaluate  the  a dequacy  of   t he   existi ng  po wer   ge ner at io n  to  m eet   the  require d  dem and.  T he  deter m inist i c   te chn iq ues  t hat  are  use d  by  m os t  po wer   util ities  i n  Jorda n  a re  not  quit e  use fu l  to  preci sel y  evaluate  ade qu a c y   of   th e  existi ng  powe r  ge ner at i on.  Th e  com m on ly   us e d  pro ba bili sti c  te chn iqu e s  (MCS  si m ula ti on   te ch ni qu es )   wer e  a ppli ed  on  the  J orda ni an  el ect rical   syst e m   to  pr e ci sel y  evaluate  ade qu acy   of  the  e xis ti ng   pow e r   gen e rati on.  T he   aim   of   this  work   is  to  reduce  the  proces sing   ti m e  with   a  neg li gi ble  error,  the  syst em   sta te s  with  an  ass oci at ed  sta te   pr ob abili ty   gr eat er  than  a  th reshol d  val ue  is  cons idere d  w hile  the  rem a ining   sy stem  sta te s  rem ov ed  f r om   the  eva luati on   proce ss ,  a nd   t o  sel ect   the  m os t  econom ic al   and   reli a ble  ex pa ns io n  al te rn at ive  of  a  com po sit e  po we r  syst em   t o  m eet  the  exp ect ed  f uture  load  gro wth  Ea ch  co ns ide re d  syst e m   sta te   is   evaluated  thr ough  an  evaluati on  f unct ion .  Th e  evaluati on   f unct io n  retu r ns   zero   if   it  is  a   su ccess   sta te  and  a  sta te   pr obabili ty   if  it   is  a  fail ure  sta te .   The  fail ur e   st at es  that  inclu de  ou ta ges  up  to  a  giv e n  ord er  only  consi der e d  al s o  to  r e duce the  pro ces sin g  ti m e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4790   -   4 799   4792   2.   POWER  S YST EM R EL I A BIL ITY AN D  R EL ATE D C ONCEP   Re li abili t y  is  t he  m easur e  of  the  ov e rall   ab il ity  of   t he  power   sup ply  to  m eet   the  el ect rical   energy   needs  of  t he  c us tom ers  [ 20 ] ,  [ 21] .  T he  wor d  reli abili ty   in  the  c on te xt  of  powe r  netw orks   is  the  a bili ty   of   t he   powe r  syst e m   to  pr ovide  a n  ade qu at e  supp ly   of   el ect r ic   ener gy .  Sy stem   reli abilit y  can  be  m a de  by   consi der i ng  th e  two  basic  a nd  f unct ion al   a sp ect s  of  the   s yst e m ,  adeq ua cy   and   sec uri ty .  Syst e m s  adeq uacy   relat es  to  th e  existe nce  of  s uffici ent  facil it ie s  within  t he   syst e m   to  sat isfy  the  c onsum er  load   dem and  or   syst e m   op erati on al   co ns trai nts.  These  inclu de  the  facil it ies  necessary  to   gen erate  s uffici ent  energy  and   th e   associat ed  tra nsm issi on   loa d  po i nts.  Ad e qu acy   is  therefor e  associat ed  w it h  sta ti c  cond it ion s  w hich  do  not  include  syst em   disturba nces.  Syst e m   secur it y  relat es  to  the  abili ty   of   the  syst e m   to  resp ond  to  disturb ance s   arisi ng   within  i t.t his  pap e r  is  r est rict ed  to  the   adequte  assess m ent  of   el ect ric  power   syst e m s.    It  is  diff ic ult,  if   no t  im po ssible ,  to  eval uate  th e  reli abili ty   of   an  entire  powe r  syst em   [2 2],  so   t ra diti on al ly ,  a  powe r  syst e m   is  div ide d  i nto   t hr ee   f un ct io na l  zon e s:  ge nerat ion ,  t ran sm issi on,  a nd   distr ibu ti on.  Hiera r chical   le vels  c an  be   create d  a nd  defi ned  i n  te rm s of the  thr ee  fu nc ti on al  zones  [2 3].    The  ge nerat ion  m od el   and   the   load  m od el   rep rese nt  the  tw o  m a in  com po nen ts  of   an  el e ct ric  powe r   gen e rati ng  syst e m   that  m us t  be   exam ined  in  order  to  e valua te   the  ade quac y  of   t he  gen e ra ti ng   ca pacit y.  Both   the  ge ner at io n  and   the  loa d  m od el s  are  then  c om bin ed   to  form   the  fail ur e  m od el   [24 ] ,  [ 25 ] .  Bo th  the   gen e rati on  a nd  transm issi on   f aci li ti es  evaluati on   are   usual l y  ref er re d  as  t he   evaluati on  of  the  reli abili ty   of   t he   com po sit e  syst e m   or   bu lk  powe r  syst e m s  [18 ] ,  [ 26] .  At  this  le vel,  adequacy   ev al uation  becom es  an  assessm ent  of   the  inte gr at ed   a bili ty   of   t he  gen e rati on  a nd  transm issi on   syst e m s  to  del iver  e ne rg y  t o  loa d  po i nts.  T he  la st  le vel  ind ic a te s  an  ov e rall   assessm ent  t hat  inclu des  c on si der at io n  of  al l  three  f unct ion a l   segm ents.  A  va riet y  of   c rite ria  an d  te ch niqu es  ha ve  been   de velo ped  an d  ut il iz ed  by  num erous  util it ie s  ov e r  a   nu m ber   of  dec ades  [ 20 ] - [ 24 ] ,  [ 27 ] - [ 28 ] .  Of  these,  determ inist ic   and   pro bab il ist ic   te chn iq ues  are  the   on e s   widely  used  fo r  the  ev al uatio n of ge ner at in g ca pacit y ade quacy .    Determ inist ic   te chn iq ues  we re  us e d  early   on   i n  pr act ic al   app li cat ion s ,   and   s om e  power   syst e m   util it ie s  are  sti l l  dep e ndent  on  these  te ch niqu es.  T heir  m ajor  disa dvanta ge  is  their  fail ure  to  ta ke  int o  ac count   the  stoc hastic  n at ure of  the  s yst e m   beh avi or  that res ults  f r om   custom er  dem and s o r   c ompone nt  fail u res .  I n  t he  past,  a  nu m ber  of   facto rs,   s uc h  as  la ck  of   re li abili ty  data  a nd   c om pu ta ti on al   resource s,  create d  a  pr e fe ren ce   for  the  us e  of   determ inist ic   t echn i qu e s .  H oweve r,   with  th e  avail abili ty   o f  the  ap plica bl e  reli abili ty   da ta   and  adv a ncem ents  in  com pu ta ti onal   te chn ol og ie s ,  these  fact or s  no   l onger   a pply ,  and   lo gic  no w  dicta te s  the  us e  of   pro bab il ist ic   t echn i qu e s  that  can  inclu de  c on si der at io n  of  the  stoc hastic   natur e  of   t he   beh a vior  of  powe r  syst e m s,  wh ic h  has  s uc h  a  cr it ic al   influ e nce   on   power   syst e m   rel ia bili t y  [2 7].  T he  reli ab le   per f or m ance   of   a  par ti cula r  conf igurat ion   (alt er native)  ca n  bes t  be  exp res sed  by  cal culat ing   appr opriat e  indi ces.  These  indi ces  can  be  cal c ulate d  f or  eac h  of  the   th ree  hierar c hical   le vel s.  T hese  i nd ic es  assist   util it y  syst e m   pla nn ers  a nd  op e rato rs  t o  c om par e alt ern at e p la ns  or   oper at ing   proce dur es in speci fic s egm ents o f  a  pow e r  syst em .       3.   AD EQ U ACY ASSES SME N T OF  COMP OSITE  PO W ER S YS TE M   An   ou ta ge  hist or y  of  each  unit   can  be  ge nerat ed  by  sim ula ti ng   it s  fail ur e  and   rep ai r  with  res pect   to  tim e  us ing   (1)   and   ( 2),  res pe ct ively ,  wh er e  MTT F  and   MTT R  are  the  m ean  tim es  t o  fail ure  an d  rep ai r ,   resp ect ively ,  of the  unit     Up   Time = − MTTF × Ln ( x 1 )                      ( 1 )     D own   Time = − MTTR × Ln ( x 2 )                  ( 2 )     The  po wer   a va il able  fr om   al l  the  ge ner at in g  un it s  is  com bine d  to  create   th e   gen e rati on  m od el ,  w hich  is  com par ed  w it h  the  hourl y  load  a nd   the  a ccepte d  deter m inist ic   crit eri on   to  i den ti fy  the  su ccess  a nd  the  fail ur e  sta te s.  The  sim ulati on   procee ds   c hro no l og ic al ly   fro m   on e  hour  to  the  ne xt  f or  re peated   ye arly   s a m ples   un ti l  s pecified   conve rg e nce  c r it eria  are  sat isf ie d.   T he  num ber   of  su cce ss  st at es  n  ( H) ,   n  ( R)  fail ure  sta te s,  a nd  their  durati on’ s  t  ( H)   a nd  t  ( R)  are  rec orde d  f or  the   entire   sim ulatio n.   T he  syst em   su ccess  an d  fail ur e   ind ic e s   are e valuated   usi ng (3)  – v (5),  where  N is t he  total  num ber  of sim ulate d  ye ars:     P ( H ) = ∑ t ( H ) i n ( H ) i = 1 N × Ye a r   in   hrs                                                  ( 3 )     LOH E = [ 1 − P ( H ) ] × Ye a rsin   hrs                         ( 4 )     LOL E = ∑ t ( R ) i n ( R ) i = 1 N                                                          ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Eco nomical  an d  Rel ia ble Ex pans i on Alt ern at iv e o f C omp osi te   Power  Syst em under   ...   ( A li  S . Dal ab ee h)   4793   The  t w o st at e  m od el s co ns i de red in t he  st udy are  pr ese nted  as     FOR = U = ∑ T down ∑ T up + ∑ T down               ( 6 )     FOR = U = λ λ + μ             ( 7 )     The  fl ow   c ha rt  sh ow n  in  Fi gure. 1  il lustrate s  the  proce dures   and   s eq ue nce  wh ic h  we re  ca rr ie d  out  in   order t o  ac hie ve  the a dequacy  assessm ent  us i ng an al yt ic al  techn i qu e s.           Figure   1. Flo w  ch a rt of a dequ acy  assessm ent  u si ng an al yt ic al  techn i qu e s       The  Mo nte  Ca rlo  m et ho d  is  base d  on   sam pling   the  pro ba bili ty   distribu ti on   of   the  com pone nt  sta te  durati on.  I n  this  app r oac h,   chro no l og ic al   com po ne nt  sta te   transiti on   pr ocesses  f or   al l  com po nen ts  a re  first   si m ulate d  by  sa m pling .  T he  c hro no l og ic al   s yst e m   state  tr ansiti on   process   is  then  create d  by  a  com bin at ion   of  chro no l og ic al   com po ne nt  sta te   transiti on   pr ocess  [6 ] .  T he   flo w  cha rt  s how n  in   Fig ur e   2  e xp la in s  th e  basic   m et ho dolo gy t o hav e  an ade quacy  assess   fo r  a  powe r  syst e m  u sing  Mo nte  Carlo  Sim ulatio n.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4790   -   4 799   4794       Fig ure   2 .   Flo w  ch a rt for   ade quacy  assessm ent  usi ng  m on te  carlo  sim ul at i on       4.   AD EQ UE CY  INDICES   Power  syst em   reli abili ty   is  us ually   ref le ct ed   by  in dices  [ 11,  19,  22,  29 ]   that  m easur e  the  reli a bili ty  and  ade quacy   of   t he  syst em .   The  i nd ic es   m os t  widely   acce pted  a nd  use d  f or  the   asse ssm ent  of   ge ne rati ng  capaci ty  ad e quacy  are:   a)   LOLE  denotes   the  ex pected   aver a ge  num ber   of   hours/d ay s  in  a  desig nated  per i od   durin g  w hich  th e   existi ng g e ne ra ti ng  ca pacit y f ai ls t o  m eet  the  d em and .    b)    LOEE  in dicat es the e xpect ed am ou n t  of e nergy n ot s upplie d du e  to  a  s hor ta ge  of  ge ner at ion  ca pacit y.   c)     LOLF i s the  lo ss of loa d f requen cy .   d)    EENS i s the  expect ed  e ne rg y  no t  sup plied.     e)    EIC is the  E xpect ed  I nter ruption C os t   f)    IEA R  is the  I nterrup te d  E nerg y Assessm ent Rat e       5.   RESU L TS   Using  Mo nte  Ca rlo  Me thod I EEE  RTS  ( 24 - bus,  38 - li ne)   a nd   T he  J ordan i an  Ele ct rical   Po we r  Syst em   (46 - bus  an d  92 - li ne )  we re  exam ined  to  il l us trat e  how  to   m ake  decisi on s  in  powe r  s yst e m   plann in g  an d  exp a ns i on s .     5.1.   Reli ab il ity  A s sessment  in  G enera tion Pl anni ng  is i ll ustr at e d u sin g th e IEE E RTS   The  IE EE  RT S  co ns ist s  of   24  bus  locat io ns  connecte d  by  38   li nes  a nd  tr ansfo rm ers  [8 ] ,  the  an nual   peak   l oad   of  2850M W,   an d  the  total   instal le d  generati ng   capaci ty   is  34 05M W.   T he  gen e rati ng  uni t  sta te  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Eco nomical  an d  Rel ia ble Ex pans i on Alt ern at iv e o f C omp osi te   Power  Syst em under   ...   ( A li  S . Dal ab ee h)   4795   durati ons  are  a ssu m ed  to  be  e xponentia l,  no   de - rated  sta te s   are  co ns i der e d,   a nd  unit s  w ere  ass um ed  to  ha ve   the sam e fail ure data  of the  20M W  unit s w it h  ca pital  co st  of  17 M $ per  uni t.       5.1.1.   Base  Ca se   In  this  ca se,  t he   ge ner at in g  unit   sta te   durati on s   ar e  ass um e d  t o  be  e xpone ntial   an d  no  directed  sta te s   are  co ns ide red.   The  est i m at ed  reli abili ty   ind ic es  are  sho wn   in  Fig ur e   3.   T hese  res ults  ar e  for  2500  sa m pl ing  ye ars.           Fig ure  3.   The   e stim at ed  reli abil ity i nd ic es  in  gen e rati on  plann i ng  usi ng th e IEEE  RTS   a t t he  ba se case       5.1.2.   Peakin g Unit s  Case   This  case  is  the  sa m e  as  the  base  case  for  the  an nu al   pea k  load  of   2850 M W ,  exce pt  th at   add it ion al   25 M W gas t urbine u nits are  instal le d  as  pea king  un it s.  Th e  d at a  f or the  pe akin g un it s a re  giv e n  in  Ta ble   1.       Table   1.   T he   da ta   for  the   pe a king  un it s   Cap acity ( M W )   Mean Ti m e  to  f ailu re( h r)   Av erage Rep air   Ti m e (hr)   Start  f ailu re  p rob ab ility   25   550   75   0 .01       The  sim ulati on   re su lt s  for  2500  sam ple  ye ars  ar e  s how n  in  Fi gure   4 ,  sh ows   that  the   ad diti on   of   peak i ng unit s i m pr ov es t he ge ner at in g  syst e m  ad equ acy .           Fig ure  4. The   e stim at ed  reli abili t y i nd ic es  in  gen e rati on  plann i ng  usi ng th e IEEE  RTS  at   pea king    un it s case       0 1 2 3 4 5 6 2 7 5 0 2 8 5 0 2 9 5 0 3 0 5 0 LO L E ( day/ yr.) LO E E ( G W h .   / y r.) LO L F  (occ . /yr.) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Ze r o  uni t s One  uni t Two  uni t s LO L E ( day/ yr.) LO E E ( G M W / y r.) LO L F  (occ . /yr.) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4790   -   4 799   4796   5.1.3.   Reli ab il ity  wo rth Assess men t  in  Gener at io n Pla nnin g  f or  IEEE  R TS   The  init ia l  analy sis  was  done  by  assum i ng   that  the  to ta l  syst e m   pe ak  load  is  inc reased  from   2850M W   t o  3000M W  w hile  the  an nual   lo ad  cu r ve  s hape  rem ai ns   un c hange d.   T he  t otal  instal le d  c apacit y  pro vid e d  by  32  ge ner at in g  unit s   is  34 05M W. T he  ass oci at ed  reserve  m a rg i n  is  13 . 5%  of    this  syst em   peak   load.   T he  pur pose  of  the  study   is  to  determ i ne  the  le ast   cost  reser ve  m arg in  f or   the  a ddit ion   of   fi ve  20 M W  gen e rati ng  unit s  sequ e ntial l y.These u nits  we re  assum ed  to  hav e  t he  sam e  fail ur e d at a  of  the  20M W  u n it s  with   capit al   cost  of  17 M$  per   uni t.  The  annual  inv est m ent  cost  was  cal culated   us in g  the  present  val ue  m et hod  unde r  the   ass um pt ion   of  a  30yr  ec onom ic   li fe  an d  a   10 %  disc ount  ra te .  The   an nual   inv e stm ent  cost  is   1802K $/yr.   Ta ble  2  prese nts  the  ex pecte d  i n te rru ption,  in vestm ent,  and  op e rati ng  c os t  in   K $/yr ,   f or   t he  base  case an d wit h  s equ e ntial  addit ion   of  20 M W un it s.       Table   2.  T he   in te rr upti on ,  i nv estm ent , and  operat in g  c os t  w it h  ad ding  20M W   un it s   Ad d ed  un its   Res erve Ma rgin %   EI C(k $ /y e ar)   Inv est m en t  Co st(k $ /y ear )   Op erating  cos t(k$ /y ear )   0   1 3 .5   1 6 6 6 5 .30   0   1 2 6 7 4 0   1   1 4 .16   1 4 3 1 3 .00   1802   1 2 6 9 3 0   2   1 4 .83   1 2 6 3 5 .01   3606   1 2 7 0 1 0   3   1 5 .50   1 1 4 0 3 .77   5406   1 2 7 0 6 0   4   1 6 .17   1 0 3 2 9 .32   7208   1 2 7 0 9 0   5   1 6 .83   8 9 6 9 .7 6   9010   1 2 7 1 2 0       It  can  be  see n  that  the  Ex pec te d  I nterru ptio n  Cost  (EI C )  de crease s   r api dly  as  add it io nal   capaci ty   is  add e d  t o  the  s yst e m   wh il e  the  op e rati ng   c ost s  increase  sl ow ly .  An  incr e m ent  com par ison  ap proac h  can  be   us e d  to  il lustra te   the  eff ect   of   the  add e d  un it s  to  the  interr upti on   a nd  oper at ing   costs  in  K$ /y r  for  the  w hole   syst e m   ,  as  s how n  i n  T able  3.   It  ca n  be  se en  t hat  the   m a xim u m   ben efit   or  th e  le ast   c ost   rese rv e   occ ur s   with  the addit io n of   on e  20M W un i t.       Table  3.   In c re m ent  cost a nd  annual  net gai ns wit h t he  a ddit ion al   20 M W  unit s   Ad d ed  Unit s   EI C  (1)   Inv est m en t Co st  (2 )   Op eration  Co st  (3)   An n u al net g ain   (1) - [ (2)+(3) ]   0   0   0   0   0   1   2 3 5 2 .3   1802   190   3 6 0 .3   2   4 0 3 0 .2 9   3604   270   1 5 6 .29   3   5 2 6 1 .5 3   5406   320   - 4 6 4 .47   4   6 3 3 5 .9 8   7208   350   - 1 2 2 2 .02   5   7 6 9 5 .5 4   9010   380   - 1 6 9 4 .46       5.2.   Reli ab il ity  wo rth  Assess men t  in c omposite  sy s tem  plan ning  is i ll us trate d u sin g JEPS   The  basic an nu al  p eak lo ad  f or the test  syst e m  is  2 230M W   and  the total i nst al le d  gen erati ng  ca pacit y  is  2525M W.   T he  basic  data  f or   t he  J EPS  [ 9]  is  us e d  t o  e valuate  the  a nnua l  ex pected  i nter r upti on  c os ts  of  f ou r   al te rn at ives:   A1 :  The  addit ion o f  a  13 2KV  double ci rc uit  OH L  bet wee n B us es  17 a nd 19 (7 0K M ).   A2 :  The  addit ion o f  a  40 0KV  double ci rc uit  OH L  bet wee n B us es  1  a nd  4 (36 0K M) .   A3 :  The  addit ion o f  a  g e ner at ing   unit  at Bus  20 (2 0M W) .   A4 :  The   ad diti on of a  g e ner at ing   unit  at Bus  4 (20M W) .   The  an nual  investm ent co st was calcula te d  usi ng   the  pr e sen t value m et ho d under  t he  assu m pt ion  of  a   30 y r  eco nom ic  li fe  and  a  10 %  disco unt  rat e.  Fou r  Alte r na ti ves  f or   lo ad   increm ent  0.0 %,  2% ,  4%,   6% ,  8% ,   and   10% .  Fi gure   5  s hows  t he  a nnual  e xp ect ed  EE NS,  EIC,  a nd  IEAR   in  the   JE P S  at   Diff e ren t   Loa d  increm ent Lev el s ( 0.0 % - 10% )  M W.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Eco nomical  an d  Rel ia ble Ex pans i on Alt ern at iv e o f C omp osi te   Power  Syst em under   ...   ( A li  S . Dal ab ee h)   4797       Figure  5. Syst em  EEN S,  EIC , a nd I E AR i n  th e JEPS  at  di ff e ren t l oad level s       The  a nnual   ex pected   inter rup ti on   c os ts   (E I C)  of  t he  base   syst e m   and   t he   f our  Alte r natives  for  l oa d  increm ent 0 . 0% , 2%,  4% , 6 %,   8%,  a nd  10% are  sho wn in Ta ble  4.       Table  4.  E IC  I nd ic es  of the  B ase Syst em  an d  F ou r Alt er na ti ves  f or JEP S(K$/yr .)   Load  I n cre m en t %   Bas e Sy ste m   Alternativ es   A1   A2   A3   A4   O.O   2 2 9 8 2 .39   2 0 8 5 9 .02   2 1 9 0 7 .5   1 6 8 6 2 .99   8 3 2 9 .9 2   2 .0   4 1 2 2 5 .69   3 8 5 8 2 .92   3 9 2 8 2 .92   3 3 8 0 4 .63   1 9 5 6 3 .11   4 .0   8 0 5 7 2 .70   7 7 7 1 7 .7   7 8 1 1 7 .7   6 2 7 0 5 .06   4 1 5 0 2 .38   6 .0   1 5 4 9 1 8 .22   1 5 1 8 1 3 .3   1 5 3 8 5 7 .9   1 1 8 6 2 0 .4   7 9 5 5 6 .49   8 .0   2 9 2 5 2 4 .49   2 8 6 7 1 5 .72   2 8 9 0 5 1 .6   2 3 9 4 4 4 .4   1 4 5 6 1 2   1 0 .0   5 0 6 0 0 6 .02   4 9 9 8 8 1 .64   5 0 2 5 2 4 .7   4 1 8 7 9 6 .1   2 9 4 7 3 1 .1       It  can  be  seen  that  Alte rn at ive   A1   is  the  add i ti on   of   a  13 2KV  double   ci rcui t  OH L  betwee n  Buses  17   and   19   wh ic h  le ads  to  m uch   lowe r  EIC  tha n  A 2.   This  in di cat es  that  the  diff e re nt  li ne  add it io n  locat io n  has   com plete ly   dif fer e nt  im pacts   on   c om po sit e  syst e m   reli abi li ty .A 2  has  ba sic al ly   the  sam e  EIC  ind ic e s  as  th e   base  case .  T hi s  m eans  that  the  a dd it io n  of  a  40 0KV  double   ci rc uit  O H L  bet ween  Bu ses  1  an d  4  does  no t   i m pr ove the  r el ia bili ty  o f  the s yst e m .   Fu rthe r a naly sis can  be  conducte d t o  e valuate the  tota l cost,  wh ic h  is  the   su m   of   annual   exp ect e d  inter ruptio n  cost s   a nd   a nnual  in ve st m ent  fo r  the  al te rn at ives.  T he  eco nom ic  lif e  of  the  po wer   syst e m   facil it ie s  was  assum ed  to  be  30   ye a rs  a nd  the  disc ount  rate  10%. Th e  un it   ca pital   co st  and  the ann ual in ve st m ent f or all  a lt ern at ives ca n be s how n  i n  Ta ble   5.       Table   5.  T he  Unit  Capit al  Cos t and the  A nnua l  Investm ent f or all  A lt ernat ives   NO.   Alternativ e D escri p tio n   Un it capital co st   An n u al I n v est m en t   A1   Ad d  line  1 3 2 KV(70 KM) @  Bu s 1 7   - 19   1 3 5 K$ /KM   1 0 0 2 .4 0   A2   Ad d  line 4 0 0 KV(36 0 KM) @  Bu s 1   –   4   4 0 0 K$ /KM   Rejected   A3   Ad d  GT  gen (20 M W ) @  Bu s 2 0   1 7 M$   1 8 0 3 .3 3 K$ /y r.   A4   Ad d  ST  get(1 2 0 M W ) @  Bu s 4   1 2 0 M$   1 2 7 3 0 .00 K$ /y r.       Fo r  e xam ple,  at   the  pr esent  load  le vel  (0. 0%   increm ent),   Alte rn at ive  A 1  can  re du ce  t he  ex pected   interr up ti on  c os t  by  2123. 37K $/yr. (22 98239 - 20859.0 2). This  re duct io n  in  m uch   la rg e r  tha n  it s  annual  inv est m ent  of  1002. 4K$/yr ,   an d  the re for e  Alte r native   A 1  is  a   be nef ic ia l  opti on.  Table. 6  s hows   the   al te rn at ives  a nnual  net  gain . This  in dicat es  that  the  a dd it ion  of  the   20M W  un it   is  the  best  opti on  e ve n  wh e n  the loa d has  10 % growth .           0 10 20 30 40 50 60 0 2 4 6 8 10 Pe ak  Load(G W) EEN S( GW h/y r.) EI C(10*m il l ion $/yr.) IE AR($ / K Wh) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   4790   -   4 799   4798   Table   6.   Alte r na ti ves  A nnual  ne t gai n  at   Dif f eren t L oa d  Le ve ls   Load  I n cre m en t %   Bas e Sy ste m   Alternativ e Ann u a l net g ain  ( K$ / y r. )   A1   A2   A3   A4   0   2 2 9 8 2 .39   1 1 2 0 .9 7   - 1 4 2 0 3 .5 1   4 3 1 6 .0 6   1 9 2 2 .4 7   2   3 9 8 4 7 .65   1 6 4 0 .3 7   - 1 3 3 3 5 .6 3   5 6 1 7 .7 3   8 9 3 2 .5 8   4   8 0 5 7 2 .69   1 8 5 2 .5 9   - 1 2 8 2 3 .4 1   1 6 0 6 4 .30   2 6 3 4 0 .31   6   1 5 4 9 1 8 .22   2 1 0 2 .5 2   - 1 4 2 1 8 .1 2   3 4 4 9 4 .45   6 2 6 3 1 .73   8   2 9 2 5 2 4 .49   3 6 1 3 .0 4   - 1 2 9 9 8 .7 7   5 0 0 8 3 .47   1 3 2 9 8 9 .21   10   5 0 6 0 0 6 .02   5 1 2 1 .9 8   - 1 1 7 9 7 .1 2   8 5 4 0 6 .55   1 9 8 5 4 4 .89       6.   CONCL US I O N    In  the  i nterest   of  al l  the   m ark et   pa rtic ipants  ( ge ner at in g  c om pan ie s,  IS O ,  a nd  c us t om ers)   it   is   necessa ry  to  ha ve  syst e m   rel ia bili ty   inform at ion   su it able  to  the  ne w  en vi ronm ent.  Wh e n  com plex  ope rati ng  conditi ons  are  to  be  co ns ide r ed,   it   is  adv isa ble  to  go   for  Mon te   Ca rlo  si m ula ti on   te chni qu es ,  w hich  gi ve  th e   pro bab il it y  distribu ti ons  of  the  reli abili ty   ind ic es ,  in  a dd it ion   to  t he  m ean  values.   A s  a  co ns e qu e nc e  of   restr uctur i ng  of  el ect ric  powe r   syst em s,  el ect ric  powe r  util it ie s  are  fa ci ng  increasin g  unc ertai nties  re gardin g  the eco nom ic  c on st raints.  Thi s h as c reated  in creasin g  re quir e m ents f or e xtensiv e  justi fica ti on   of   ne w  fac il ities  and   inc rease d  e m ph asi s  on  the  justi ficat io n  of  syst e m   c os ts  an d  reli abili ty .   Co m po sit e  syst e m   exp ansi on   plan ning  is  bas ic al ly   con cer ne d  wit h  the  a ddit ion   of   ne w  ge ner at io n  a nd  tr ansm issi on   fac il ities  at   a  sp ec ifie d  tim e  in  the  fu t ur e  a nd   at   ap pro pr ia te   locat ion s .  Th e  obj ec ti ve  is  to  sel ect   the  m os t  econ om ic al   and   r el ia ble  exp a ns i on   al te rn at ive  i n  orde r  to  m eet   the  exp ect e d  f uture   load  gr ow t h.   Fo r  a  restr uctu red   c om po sit e  powe r  syst e m   to  enhance  the  reli abili ty   ind ic es  and   m ini m iz e   the  interrupti on s  c os t  of   a   lon g  te rm   exp an sio n  evaluati ng  the  reli abili ty   ind ic es  in  lo ng   te r m   plann in g  a nd  sp eci fyi ng   t he   best  feasi ble  exp a ns i on   al te r native   from   m ult i pro po s ed  alt ern at i ves  s houl d be  done.       REFERE NCE S     [1]   J.   C .  C.   O.   Mello,  et   a l. ,   “ Eva lu at ion  of  r el i abi l i t y   worth   in  com posite   s y st em  ba sed  on  pseudo - seque nt ia l  m onte  ca rlo   sim ula ti on , ”  IE EE Tr ansacti ons   on  power  S yste m ,  v ol /i ss ue:   9 ( 3 ) ,  1 994.       [2]   C.   Barbulescu,  e t  al. ,   “ Tra nsm ission  Planni ng   –   a   Probabil ist ic   L oad  Flow  Perspec t ive , ”   In te rnat ional   Journal   of   El e ct rica l  Pow er  and  En ergy   S yst em  Engi n ee ring ,   vol/ issue:   2 ( 1 ),   2009.   [3]   D.  Chattopadh ya y   and   J.  Mom oh,   “ A  Multi - o bje c ti ve   Opera tions   pla nning   Model  with   Unit   Com m it m ent   and  Tra nsm ission Constra int s,   Pow er S y stems , ”  I EEE  Tr ansacti ons ,   vo l /i ss ue:   14 ( 3 ) ,   pp .   1078 - 1084 ,  19 99 .   [4]   R.   Bi ll in ton   and   R.   All an,  “ Rel i a bil ity   Ev al ua ti on   of  Pow er  S y ste m s, ”   Plenum Pre ss ,   New York,   N Y ,  1996 .    [5]   R.   Bil li n ton   and  R.   Alla n,   “ Rel i a bil ity   ev al u at ion   of  engi nee ring  sy stems   Conce pts   and  te chni qu es, ”   Plenum  Press ,   New York,   NY ,  1992 .   [6]   J.  Endre n y i ,   “ Re li ability   Model in g  in El e ct r ic Pow er  S y st em, ”   Jo hn  W il e y ,  1978 .   [7]   A.  Bhui y a ,   “ A  S ud y   of  Bil atera l  Contra c ts  in  a  D ere gul at ed  Pow e r  Sy st em  Netwo rk, ”   Univer sit y   o f  Saskatc hewa n,   Nati ona l  L ibra r y  of  Can ada ,  200 4 .   [8]   R.   Bil l int on  and   W .   Li,  “ Rel i ability   As sess m ent   of  El e ct ri c  Pow er  S y stem  Us ing  Monte  Carl o  Me thods, ”   Plenum   Press ,   New York,   NY ,  1994 .   [9]   N at ional  El e ct r ical  Pow er  Com pan y   (NEPCO ),   “ El ectricit y   in  Jord an,   Deve lopment  of  El ectri ci t y , ”   Ret ri eve d  from :   htt p://ww w.ne pc o. com.j o/ english_im prove . html   [10]   Ce ntral  E lectr i cit y   Gene r at ing   C om pan y ,   Annual   Report,  Am m an -   Jordan ,  2016 .   [11]   D.   M.  Da la b ei h,   et   a l. ,   “ Reliability   As sess m ent   o f  a   Restru ct ur ed  P ower  S y st em . ”   [12]   A .   K .   Dala b ee h ,   et   a l. ,   “ Rel i ab il ity   W orth  As sess m ent   in  Com posite   Pow er   S y stem  Planni n g  and  Opera ti o n , ”   Mode rn A ppl ie d   Sci en ce ,   v ol /i ss ue:   8 ( 5 ),   2014 .   [13]   G .   Yongji,   et   al . ,   “ Com posile   S y stem  Rel i abi l ity   Evaluation  ba sed  on  Monte - Carl o  Sim ula ti on  C om bine d  with   Outage s Screeni ng , ”   I EEE    transacti ons on   Power   Syste ms ,  v ol /i s sue:   14 ( 2 ) ,  1 999 .     [14]   O .   Bert o ldi ,  et  a l. ,   “ Monte  Carl o   Approac h  i n  Pl anni ng  Studi es:   a n  Applicat ion  t o  I EEE   RTS , ”  I EE E  Tr ansacti o ns  on  Powe r S ystem s ,  v ol /i ss ue:   3 ( 3 ) ,   1988 .   [15]   P.  W ang  and   R.   Bi ll in ton,   “ Rel ia b il i t y   assess m ent   of  a   rest ruc ture d   power   s y stem  using   rel i abi l ity   n et w ork   equi va le nt   t e chn ique s , ”   IE E  Pro c . - Gene r.   Tr ansm.   Distrib . ,   v ol /i ss ue:   150 ( 5 ) ,   2003 .   [16]   R .   Bil l int on,   et   al. ,   “ Teac h ing  Distribut ion  S y s te m   Rel ia b il i t y   Eva lu at ion   Us in g  Monte  Carl o  Sim ula ti on , ”   IE EE   Tr ansacti ons on Power  Syst ems ,  v ol /i ss ue:   14 ( 2 ) ,   1999.   [17]   Shao y un  G . ,  et   a l. ,   “ Reliability   A ss ess m ent   of  Acti ve  Distribution  S y stem  Us ing   M onte   Carl o  Sim ula ti on  Me thod , ”   Journal  of   Appli ed  Math ematics ,   2014.   [18]   R.   Bil l int on   and   A.  Sankar akr ishnan,   “ A  compari son  of  m onte   ca rlo  sim ulation   te chn ique s  for  compos it e  powe r  s y stem  reliab il i t y   assess m ent , ”   Proc.   W ESCA N EX   95 ,   IE EE   Co mm unic ati ons,  P ower  and  Computing  Conf ere nc e ,   W inni peg, Ca na da,   v o l. 1, pp. 14 5 - 150,   1995 .   [19]   A.  C.   G .   Melo ,   e t  al . ,   “ A  Condit i onal   Probab il ity   Approac h  to   the Ca lc ul ation  of  F req uency   and  D ura ti on   Indices  i n   Com posite   Relia bil ity   Ev al ua ti on , ”  I EEE  Tr ans. O n  Powe r S ystem s ,  vo l /i ss ue:   8 ( 3 ) ,   pp .   1118 - 112 5 ,  1993 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Eco nomical  an d  Rel ia ble Ex pans i on Alt ern at iv e o f C omp osi te   Power  Syst em under   ...   ( A li  S . Dal ab ee h)   4799   [20]   R.   Bil l int on  and  R.   N.  Alla n ,   “ Pow er - s y stem  relia bil ity   in  per spec t ive , ”  Elec tron .   P ower ,  v ol /i ss ue:   30 ( 3 ) ,   pp.   231 – 236,   1984 .   [21]   W .   Lia   and  J.  Zhoub,   “ Probabil isti c  re liabilit y   assess m ent   of  p ower  sy st em  oper ations,”   Elec t.  Powe r  Compon .   Syst. ,  v ol /i ss ue:   36 ( 10 ) ,   pp .   1102 – 1114,   2008 .   [22]   A .   Alm uta iri,  e t   al. ,   “ Eva lu at io n  of  the  Gene r a ti ng  Cap ac i t y   A dequa c y   of  th e  Saudi  Arabi an  Cent ra l  Opera ting   Area , ”  E lect ric   Powe r Compone nts an d  Syst ems ,   vol/ issue:   42(1) ,   pp.   83 – 90,   2014 .   [23]   R.   All an  and   R.   Bil li n ton,   “ Prob abi li st ic  assess me nt  of   power  s y s te m s,”   Proc .   I E EE ,  v ol / issue:   88 ( 2 ) ,   pp .   140 – 16 2,   2000.   [24]   R.   Bi ll in ton   and   L.  Gan,  “ Us e  o f  Monte  C arl o   sim ula ti on   in  tea chi ng  g ene r at ing   ca p acit y   ade qu acy   assess m ent , ”   IEE E   Tr ans.  Po wer  Syst . ,   v ol /i ss ue:   6 ( 4 ) ,   pp .   157 1 – 1577,   1991 .   [25]   R.   Bil li n ton  an d  D.  Huang,   “Ba sic  concept s  in  gene ra ti ng  c apa c ity   ade qu acy   evalua t ion,”  9th  Inte rnation a l  Confe renc e  on   P robabili stic Met hods A pplied  to   Powe r Sy st ems ,  Sw ede n,   pp .   1 – 6 ,   2006 .   [26]   M.  A.  H.   El - Sa y ed   and   H.   J.  Hinz,   “ Com posi te   rel i abi l ity   ev al ua ti on  of  int er conne c te d  powe r  sy st ems , ”  El e c t.   Powe r Compon.   Syst . ,   v ol /i ss ue:   24 ( 6 ) ,   pp .   609 – 6 22,   1996 .   [27]   R .   A.   Bil l int on   a nd  R.   N.  Alla n ,   “ Gene rat ing  c ap ac i ty – basic   prob abi lit y   m et hods, ”  Re l iabi l it y  Ev a luat ion  of  Pow er   Syste ms ,   2nd   ed . ,   Springer ,   Chap .   2 ,   pp .   18 – 40 ,   1 996.   [28]   R.   Bil l int on,   et  al . ,   “ Probabil i t y   distri bu ti on  d eve lopment  in  distri buti on  s y s t em  rel ia bi li t y   e val ua ti on, ”  Elec t.   Powe r Compon.   Syst . ,   v ol /i ss ue:   30 ( 9 ) ,   pp .   907 – 9 16,   2002 .   [29]   J.  Casaz za   and   F.  Dele a,   “ Understa nding  E lectr i c  Pow er  Sy s te m :  An  Overvi ew  of  the   Te ch nolog y   and  th e  M ake tplace, ”   The  Insti tut e   of   Ele ct rical and El ec t ronics  Engi n ee rs   ( IEE E) ,  2003 .       BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS          Ali  S.K.  Da la b e eh :  r ec e ive d   his  B. S  from   Alle pp o  Univer sit y / En gine er ing  Col le g e/ S y r ia  in  1981  and  PH . D   in  el e ct ri ca l  engi ne ering  from   Mos co w  power  Instit ute   in  1988 .   Curr ent l y   he  is  an   associa t e  profe ss or  in  el ectri ca l  engi ne eri ng   depa rtment  of  Facul t y   of   Engi ne eri ng   Te chno log y /Al - Bal qa’   Appl ie d  Univer sit y .   His   rese arc h   intere st s  inc lude   ren ew abl e  ene rg y   a nd   der egulati on   in   e le c tri c al power  s y stems .       Abdall ah  R.   Al z y oud :  recei v ed   his  Master   Degre e  in  Elec t rical  Pow er  Engi n ee ring ,   Donetsk   Pol y t ec hni c  Inst it ute,   1980 .   Uk rai ne   And  th e  Ph.D.  in   Elec tr i ca l   Pow er  Eng i nee ring ,   Ki ev  Pol y t ec hni c  Instit ute,  1992,   Ukrai ne .   He  is  cur ren tly   prom ote d  the   As socia te   p rofe ss or  with  Depa rtment  of   e le c tri c al   engi n eering  Facu lty   of   Engi ne eri ng  Tec hnolog y ,   Al -   Ba lqa ’  Appl ie d  Univer sit y ,   Al - Salt,  Jordan.  His  rese arc h   intere st s  inc lude  solar  en erg y ,   ren ewa b le   en erg y   and  prote c ti on.       Anw ar  Al - Mofleh :  rec e ive d  his  B. Sc  and  MS c  fr om   By e lorussian   Poly technic   a cadem y   in  1993.   He  is  cur ren tly ,   working  as  le ct u rer   in  Al - Bal q a  Applie d  Univer s ity   in  Jordan  an d  as  ca ndidate  for  PhD ,   a t  th e  f i el ds of  po w er an d  ene rg y   eff icien c y .   E - m ai l addre ss : anwara lmofleh @ y ahoo . com,   T el   ( +962779430 087)      A y m an  T.   Hind i :  recei ved  h is  B. S  from   Vinnit sa  Te chnica l  Univer sit y   in  199 5  and  PH . D  i n   el e ct ro  engi n ee r ing  sci enc e   fro m   Vinnit sa  T echnic a l  Univer si t y   in  2004 .   Curr ent l y   h e  is  an  assistanc e  prof e ss or  in  el ec tr ica l  engi ne eri ng  d epa rtment  in  Najr an  Univ ersity.  His  rese arc h  int er ests  include   compensat ion   o f  react iv e  power   ene rg y   and   con sum pti on  in  e le c tri c   installation   and  s y s te m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.