The application of Probabilistic Safety Assessment to Electric Transmission Systems

Probabilistic Safety Assessment (PSA) has been widely used in Nuclear Power Plants Risk Analysis and can be applied to Electric Power Systems to evaluate initiating events such as short circuits, transmission lines overflows or human operational / maintenance errors that could lead to catastrophic damages, including cascading failures and blackouts. The present paper is dedicated to a PSA application, showing how a combined Event Tree / Fault Tree model can perform a probabilistic evaluation of the risk derived from the failure to isolate a short circuit in a transmission line. The model quantification allowed identifying the most critical elements (circuit breakers, DC power systems and communication system devices) and selecting proper improvement measures leading to an 88% risk reduction. The quantification process was performed applying the EXCEL software version of the Advanced Combinatorial Method for solving complex fault trees (CSolv+).El Análisis Probabilista de Seguridad (APS) es ampliamente utilizado en Análisis de Riesgo de Centrales Electronucleares y puede ser aplicado a Sistemas Eléctricos de Potencia para evaluar sucesos iniciadores tales como cortocircuitos, sobrecargas en líneas de transmisión o errores humanos de operación / mantenimiento conducentes a daños catastróficos, incluyendo fallos en cascada y apagones. El artículo presenta una aplicación del APS, que muestra cómo un modelo combinado Árbol de Eventos / Árbol de Fallos puede realizar una evaluación probabilista del riesgo derivado del fallo al aislar un cortocircuito en una línea de transmisión. La cuantificación del modelo permite identificar los elementos más críticos (disyuntores, alimentación de corriente directa y dispositivos del sistema de comunicación) y seleccionar las medidas de mejora que conducen a una reducción de riesgo de 88%. La cuantificación fue realizada aplicando la versión EXCEL del Método Avanzado para la solución de árboles de fallos complejos (CSolv+)