The importance of considering usability when developing software is widely recognized in literature. This non-functional system aspect focuses on the ease, effectiveness and efficiency of handling a system. However, usability cannot be defined as a specific system aspect since it depends on the field of application. In this work, the impact of usability for accelerator tools targeting availability and reliability analysis is investigated by further developing the already existing software tool Availsim. The tool, although proven to be unique by accounting for special accelerator complexities not possible to model with commercial software, is not used across facilities due to constraints caused by previous modifications. The study was conducted in collaboration with the European Spallation Source ERIC, a multidisciplinary research center based on the world’s most powerful neutron source, currently being built in Lund, Sweden. The work was conducted in the safety group within the accelerator division, where the availability and reliability studies were performed. Design Science Research was used as research methodology to answer how the proposed tool can help improving the usability for the analysis domain, along with to identify existing usability issues in the field. To obtain an overview of the current field, three questionnaires were sent out and one interview was conducted, listing important properties to consider for the tool to be developed along with how usability is perceived in the accelerator field of analysis. The developed software tool was evaluated with After Scenario Questionnaire and the System Usability Scale, two standardized ways of measuring usability along with custom made statements, explicitly targeting important attributes found when questioning the researchers. The result highlighted issues in the current field, listing multiple tools used for the analysis along with their positive and negative aspects, indicating a lengthy and tedious process in obtaining the required analysis results. It was also found that the adapted Availsim version improves usability of the previous versions, listing specific attributes that could be identified as correlating to the improved usability, fulfilling the purpose of the study. However, results indicate existing commercial tools obtained higher scores regarding the standardized tests targeting usability compared to the new Availsim version, pointing towards room for improvements. / Vikten av att ta hänsyn till användbarhet vid mjukvaruutveckling är välkänt inom litteraturen. Denna icke-funktionella system-aspekt fokuserar på enkelheten och effektiviteten vid systemhantering. Användbarheten av ett system kan dock inte definieras som en specifik systemaspekt då den beror på tillämpningsområdet. Detta arbete undersöker inverkan av användbarheten gällande verktyg som används vid analys utav tillgänglighet och tillförlitlighet (Eng. Availability and Reliability) för partikelacceleratorer genom att vidareutveckla den befintliga mjukvaran Availsim. Mjukvaran är bevisad att på ett unikt sett kunna ta acceleratorspecifika hänsynstaganden som inte är möjliga att återskapa med de kommersiella verktyg som finns tillgängliga idag. Trots mjukvarans unika egenskaper är den inte använd. Detta, på grund av tidigare modifieringar, vars begränsningar endast möjliggör användandet av mjukvaran vid en specifik anläggning. Studien utfördes i samarbete med European Spallation Source, ERIC. ESS är en multidisciplinär forskningsanläggning baserad på världens kraftfullaste neutronkälla som för närvarande byggs i Lund, Sverige. Arbetet utfördes i säkerhetsgruppen inom acceleratordivisionen, där analysen utav acceleratorns tillgänglighet och tillförlitlighet utförs. Design Science Research användes som forskningsmetodik för att svara på hur den föreslagna mjukvaran kan bidra till att förbättra användbarheten vid den angivna analysen, samt definiera de befintliga användbarhetsproblemen inom området. För att få en överblick av hur analysen bedrivs i dagsläget skickades tre enkäter ut och en intervju genomfördes för att sammanställa viktiga egenskaper att ta till hänsyn vid utveckling av den nya mjukvaran, tillsammans med hur forskarna uppfattar användbarhet för denna typ av analys. Den utvecklade mjukvaran utvärderades med två standardiserade frågeformulär, inriktade på att mäta användbarhet för system vid namn ”After Scenario Questionnaire” och ”System Usability Scale”. En tredje uppsättning av frågor konstruerades också för att explicit mäta de viktiga egenskaper som framkommit vid enkätutskicket och intervjun. I resultatet lyfts problem i det aktuella området fram där de verktyg som används vid analysen listades tillsammans med deras positiva och negativa egenskaper. Dessa egenskaper indikerade på en omständig och lång process för att erhålla de analysresultat som önskas. Det konstaterades också att den anpassade Availsim-versionen förbättrar användbarheten gentemot tidigare versioner genom att lista specifika egenskaper som kunde identifieras till att direkt ha en inverkan i hur användbarheten uppfattas. Resultaten visade också på att det befintliga, kommersiella verktyget Reliasoft erhöll högre resultat vid de standardiserade testerna. Något som tyder på utrymme för förbättringar.

The battery energy storage system (BESS) is crucial for the energy transition and decarbonisation of the energy sector. However, reliability assessment and capital cost challenges can hinder their widespread deployment. Reliability and cost-benefit analysis help address these challenges and assess BESS adoption's feasibility and viability, which is the aim of this project. A BESS contains various components such as battery packs, inverters, a DC/DC converter, a Battery Thermal Management System (BTMS), electrical protection devices, a transformer, and an Energy Management System (EMS). All these fundamental components must be considered to obtain a complete reliability prediction. Most previous studies focused on the reliability analysis of individual components, but few consider all the abovementioned components in collective reliability analysis. In this thesis, each component is mathematically modelled to estimate failure rates and then used to predict the reliability of the overall BESS system. The model accuracy is verified by comparing the computed reliability indices with the values from standards/references, showing that the proposed reliability prediction methods provide reasonable outcomes. Different scenarios to enhance BESS reliability through component redundancy are explored in this project. It is proved that applying component redundancy can boost the overall BESS reliability at the price of an increased capital cost. However, the enhancement in reliability and lifespan due to component redundancy can also curtail maintenance costs. A cost-benefit analysis assesses each scenario's profitability, considering manufacturers' and owners' perspectives. It helps determine the optimal balance between reliability and profitability. Redundancy applied to components with higher failure rates and lower costs improves the reliability and profitability of the BESS. The finding highlights the importance of strategic component selection for enhancing BESS reliability. Careful reliability and cost analysis should be performed simultaneously to find the most optimised BESS scenario. / Batterienergilagringssystemet (BESS) är avgörande för energiomställningen och avkarboniseringen av energisektorn. Tillförlitlighetsbedömning och utmaningar med kapitalkostnader kan dock hindra deras utbredda användning. Tillförlitlighet och kostnads-nyttoanalys hjälper till att hantera dessa utmaningar och utvärdera BESS-antagandets genomförbarhet och genomförbarhet, vilket är syftet med detta projekt. Ett BESS innehåller olika komponenter som batteripaket, växelriktare, en DC/DC-omvandlare, ett Battery Thermal Management System (BTMS), elektriska skyddsanordningar, en transformator och ett energiledningssystem (EMS). Alla dessa grundläggande komponenter måste beaktas för att få en fullständig tillförlitlighetsförutsägelse. De flesta tidigare studier fokuserade på tillförlitlighetsanalys av enskilda komponenter, men få beaktar alla ovan nämnda komponenter i kollektiv tillförlitlighetsanalys. I denna avhandling modelleras varje komponent matematiskt för att uppskatta felfrekvensen och används sedan för att förutsäga tillförlitligheten hos det övergripande BESS-systemet. Modellens noggrannhet verifieras genom att jämföra de beräknade tillförlitlighetsindexen med värdena från standarder/referenser, vilket visar att de föreslagna metoderna för tillförlitlighetsprediktion ger rimliga resultat. Olika scenarier för att förbättra BESS-tillförlitligheten genom komponentredundans utforskas i detta projekt. Det är bevisat att tillämpning av komponentredundans kan öka den övergripande BESS-tillförlitligheten till priset av en ökad kapitalkostnad. Förbättringen av tillförlitlighet och livslängd på grund av komponentredundans kan dock också minska underhållskostnaderna. En kostnads-nyttoanalys bedömer varje scenarios lönsamhet, med hänsyn till tillverkarnas och ägarnas perspektiv. Det hjälper till att bestämma den optimala balansen mellan tillförlitlighet och lönsamhet. Redundans som tillämpas på komponenter med högre felfrekvens och lägre kostnader förbättrar tillförlitligheten och lönsamheten för BESS. Resultatet belyser vikten av strategiskt komponentval för att förbättra BESS-tillförlitligheten. Noggrann tillförlitlighets- och kostnadsanalys bör utföras samtidigt för att hitta det mest optimerade BESS-scenariot.