I
DIPA
I
1,AI'ORAN PENELITIAN
Studi Stabilitas Sistem Tenaga Listrik di Surnbar-Riau
oleh :
Drs. -M.Kes. Oriza Candra, S.T.,M.T.
Penelitian ini dibiayai oleh : Dana DIPA Universit.:~Negeri Padang Tahun Anggaran 2007 S ~ ~ r iI'crjaajiitn lt Kontrak Nomor H0211I 3 5 / l i ~ I / l ) I'A/2007 I '1'11rtgg;1120 Marc,!,2007
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2007
I
LEMBARAN IDENTITAS DAN PENGESAHAN LAPORAN PENELITIAN I
1.
a. Judul Penelitian
: Studi Stabilitas Sistem T e n a ~ a Listrik di Sumbar-
Riau b. Bidang llmu
Sistcm Tenaga Listrik
Personalia a. Ketua Peneliti Nama Lengkap
Drs. Hambali, M.Kes.
Pangkat/Gol/NlP
Penata /III.c/13 1669089
Fakultas/Juruszn
Teknik / Teknik Elektro
b. Anggota Peneliti Nama Lengkap
Oriza Candra, M.T.
Pangkat/Gol/NIP
Penata Muda /lII.alI32232490
Fakultas/Jurusan
Teknik / Teknik Elektro
3. Laporan Penelitian
Telah direvisi sesuai saran pereviu Padang, 30 November 2007
11
/
Ketua Pcneliti, *
. Mengetahui ~ & n FT-UNP
I
I I
1
. , '
1 3 , 1
~
/ NIP. 131669089
VIP, 131847374
Ifetua Lembaga Penelitian dniversitas Negeri Padang,
I I
I
NIP. 130365634
PENGANTAR Kegiatan'penelitian mendukung pengembangan ilmu serta terapannya. Dalam ha1 ini, Lembaga Penelitian Unive-.:sitas Negeri Padang berusaha mendorong dosen untuk melakukan penel it ian sebagai; bagian integral dari kegiatan mzngajarnya, baik yang secara langsung dibiayai oleh dana Universitas Negeri Padang maupun dana dari sumber lain yang relevan atau bekerja sama dengan instansi terkait. Sehubungan dengan itu, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang bekerjasama dengan Pimpinan Uni~ersitas, telah me~fasilitasi peneliti untuk melaksanakan penelitian tentang ~tudi/StabilitasSislem Tenaga Listrik di SumbarRiau, berdasarkan Surat Perjanjian Konkrak Nomor : 802/H35/KU/DIPA/2007 Tanggal 26 Maret 2007. Kami menyambut gembira usaha yang di lakukan peneliti untuk menjawab berbagai permasalahan pembangunan, khususnya yang berkaitan dengan permasalahan penelitian tersebut di atas. Dengan selesainya penelitian ini, Lrmbaga Penelitian Universitas Negeri Padang akan dapat memberikan informasi yang dapat dipakai sebagai bagian upaya penting dalam peningkatan mutu pendidikan pada umumnya. Di samping itu, hasil penelitian ini juga diharapkan memberikan masukan bagi instansi terkait dalam rangka penyusunan kebijakan pembangunan.
I
I
Hasil penelitian ini telah ditelaah olch tim pembshas usul dan laporan penelitian, kemudian untuk tujuan diseminasi, hasil peneiitian ini telah diseminarkan ditingkat Universitas. Mudah-mudahan penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pada umumnya dan khus~~snya peningkatan mutu staf akademik Universitas Negeri Padang. Pada kesemyatan ini, kami ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang membantu terlaksananya penelitian ini, terr~tamakepada pimpinan lembaga terkait yang menjadi objek penelitian, responden yang menjadi sampel penelitian, dan tim pereviu Lembaga Pe~ielitian Universitas Negeri Padang. Secara khusus, kami menyampaikan terima kasih kepada Rektor Universitas Negeri Padang yang telah berkenan memberi bantuan pendanaan b.lgi penelitian ini. Kami yakin tanpa dedikasi dan kerjasama yang terjalin selama ini,' penelitian ini tidak akan dapat diselesaikan sebagaimana yang diharapkan dan semoga kerjasama yang baik ini allan menjadi lebih baik lagi di masa yang akan datang. Terima kasih. Padang, November 2007 Ketua Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang,
Prof. Dr.H. Anas NIP. 130365634
ad, M.A.
'.
DAFTAK IS1
Halaman IHALAMAN JUDUI,
i
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN PENGANTAR DAFTAR ISI
.......... . ... ........ .... ... .... .... . ... ............ ........... .................................................... .............
DAFTAR TABEL
............................................................
BAB I
BAB I1
.. II
... 111 iv vi
....... . ... ...... ... .. . ... ..... . . . . ......... ............
vii
....... . ... ... ...... .. ... ... . .. ... . ... ..... . ........ . .. . ........ . ..
Vlll
DAFTAR GAMBAR ABSTRAKS
. . .... . . .. ..... . .. . ... ..
...
PENDAHULUAN A. Latar Belakang
........ ..... ................................
I
B. Permasalahan
.. .. ... . ...... ... .. ... .......... ...... ...... ..
3
TINJAUAN PUSTAIL4
.................
4
1 . Turbin .............. .............. . ............... .............
4
.................. ....................... ........
4
A. Komponen'Dasar Sistem Tenaga Listrik
2. Governor .. i..
B. Persamaan Ayunan
..... .. ............... .......... .........
5
..... ..... .......
7
. . . . ............... ..............
8
.................................
10
C. Persamaan Generator Model dua sumku
I Eksitasi D. Persamaan Sistelin
i
E. Pengaruh Sistem Eksitasi
I:. Pengaruh AVI< pada Sinkrunisasi dan
Damping Torsi
. . . . . ..... ..... . . . . . ..... ... . . . . . . . .:. ..... . ..
13
BAB 111
'TUJUAN DAN MANFAAT l'ENELITI..\N
BAB IV
METODE PENELliTlAN
.... .........
I
i A. Persiapan Data B. Langkah-langkah Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik
.... . .. . ..... . .. ...... . .. . ..... . . ... .. .. . .. . .....;. . .....
C. Diagram Alir Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik BAB V
. ................ ...... .. .... ... ... ... ..... ......... . ... .
HASIL DAN PEMBAHASAW A. Sistem Tenaga Listrik yang Ditinjau
B. Data Pembangkit dan Beban
........ .............
........... ...... .............
C. ~ a t a i d a t aBeban Sistein Tenaga 1,istrik Sumbar-Riau
. . . . .. .... .. . ..... . .. . ... .. . .. .... .. . .. ... .. . . . I
D. Data lrnpedansi Saluran Sistem Pembangkit Su~nbar-Riau
,
. . . . . .. .. . . . . ...... . .. .. . . .. . .. . ..... . . . . .. ... . .
E. Hasil dan I'embahasan I'enelitian
.... . .. ...... ..........
I. Studi aliran daya ........ . . . ........ ....... ...... .. ......... 2. Tanggapan masing-masing pembangkit tenaga listrik Saat pelepasan beban .. .. . . ....... . ......... . .... . .......... BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
H . Saran - saran
DAFTAR PIJSTAKA LAMPIRAN
.. .. . . . . .. .... .. . ......... ........ . ...... .. .... .
..... .. . ..... . . . ... . .. . .. . .... . . . .. .. ... . .. . .. . ..... ....
....... .. . . ..... . .. ... . .. . .. . ..... . .. .... .... . . ........ . ...-.. .....
15
DAFTAR TABIEL
Halaman
. ...... . .. ....
18
..... .. ...... .......
19
Tabel. 5.1. Data pembangkit sisterr~tenaga Sumbar-Riau Tabel. 5.2. Data beban sistem tenaga Surnbar-Kiau
Tabel. 5.2. Data impedansi saluran transmisi Sumbar-Riau
.............
I?
Halaman Gambar 2.1. Konlponen dasar penlbangkit tcnaga listrik
... . .. ... . ...
Gambar 2.2. Diagran~fasor satu fasa generator rotor silillder
...........
.......................................................... Gambar 2.4. diagram blok model dlla sumbu ..... ..... . .. . ..... . .. ........
Gambar 2.3. Kurva sudut daya
. .... ........ Gambar 2.6. diagram blok sistem eksitasi ..... .. .......... .. ............. . Gambar 2.7' Diagram blok linier sistem eksitasi generator . . ........ Gambar 2.8. sistem exsitasi dengan AVR . . ..... . ...... .. .... ........... . . Gambar 2.9. blok (,,iagramdengan eksirtasi dan AVR . .......... ....... Gambar 2.10. Hlok diagram dengan AVK dan PSS . ... . . . . .......... Gambar 2.:. diagram blok linier dari model dua sumbu
Gambar 4.1 Diagram alir stabiiitas sistem tenaga listrik Sumatera Baral-Riau
. . . . . ...... . . . . . . .. .... . . . . . . ..... . .. . .. ...... . ...... .....
Gambar 5.1. Tanggapan sudut rotor pembangkit Singkarak sebelum dan sesudah mcnggunakan PSS
" " " " """""""
Gambar 5.2 .a Tanggapan tegangan pcmbangki t Singkarak sebelum menggunakan pSS
""""-""""".-..-....--.---
Gambar 5.2.b. Tanggapan tegangan pembangkit Singkarak sesudah
PSS
.................................................
Gambar 5.3 .a. Tanggapan daya elektrik pembangkit Singkarak sebelum tncnggunakan PSS
..............................
Gambar 5.3.b. Tanggapan daya elektrik pcmbangkit Singkarak sesudah mcnggunakan PSS
.... . ...... ... .. ... . .. .... .. ... ......... ....... ..
Gambar 5.4.a. Tanggapan sudut rotor pembangkit Koto Panjang sebelum menggunakan PSS
..... ..... ......... ....... ... ....................
Gambar 5.4.b Tanggapan sudut rotor pembangkit Koto Panjang setelah meliggunakan PSS
... . .... .. . .. .... ... . . . ......... ..... . ..... . ... ..
vii
Gambar 5.5.a. Tanggapan tegangan pcmbangkit Koto Panjang sebelum menggunakan PSS
..................................................
Gambar 5.5.b Tanggapan tegangan pembangkit Koto Panjang setelah menggunakan PSS
..................................................
Gambar 5.6.a. 'Tanggapan daya clcktrik pcmbangkit Koto Panjang sebelum menggunakan PSS
.................................
Gambar 5.6.b Tanggapan daya elektrik pembangkit Koto Pan-jang
.....
Gambar 5.7.a Tanggapan sudut rotor pembangkit Maninjau scbelum menggu~iakanI'SS
...................................................
Gambar 5.7.b 'Tanggapan sudut rotor pembangki! Maninjau setelah menggunakan PSS
.....................................................
Gambar 5.8.a. Tanggapan tegangan pembangkit Maninjau
................................................
sebelum menggunakan PS.S
Gambar 5.8.b Tanggapan tegangan pembangki t Maninjau
................................................
sesudah menggunakan PSS
Gambar 5.9;a Tanggapan daj,;selektrik pembangkit Maninjau
................................................
sebelum menggunakan PSS
Gambar 5.9.b Tanggapan daya elektrik pembangkit Maninjau
.................................................
sesudah menggunakan PSS
Ciambar 5.10.a Tanggapan sudu,! rotor pembangkit Ombilin sebelum menggunakan PSS
i
................................................
Gambar 5.1 O.b Tanggapan sudut rotor pembangkit Ombilin setelah menggunakan PSS
.....................................................
Gambar 5.1 I .a. Tanggapan tegangan pembangkit Ombilin sebelum menggunakan PSS
..................................................
Gambar 5.1 I .b Tanggapan tegangan pembangkit Ombilin sesudah menggunakan PSS
...................................................
Gambar 5.12.a Tanggapan daya e~cktrik'~embangkit Ombili sebelum menggunakan PSS
...................................................
Ga~nbar5.1 2.b 'ranggapan daya elcktrik pembangkit Maninjau sesudah menggunakan PSS i
................................................
A Study on Stability of Electrical Power System in West Sumatra - Riau
Hambali, Candra Oriza Program Studi Teknik Elektro Universitas Negeri Padang
ABSTRACT
The research aimed to finll out the work of each electric power station on the electrical power system in West Sumatra whether there wcre any disturbances such as load discharge on lndarung bus. By surveying respond curlle through a simulation using a program computer, it was found out a change in rotor angle, tension oscillation and electric power decrease for each of electrical power station system at the time of a load discharge on the lndarung bus. An effectiveness of application of Power System Stabilizer (PSS) as compensation to fulfill the characteristic of' electric power system toward load discharge by observing the change in rotor angle, electric tension and power. Observation results showed that installation o!' l'owcr System Stabilizer (I'SS) provided attenuation toward oscillation time and attenuation toward overshoot. The magnitude of the attenuation percmtage of oscillation was 13% - 62% and attenuation of overshoot was 0 - 0,150 1 %.
Key :Stability, Power System Stabilizer (PSS)
Studi Stahilitas Sistem Tenaga Listrik di Surnhar - Riau Hamhali, Cantlra Oriza Program Studi Teknik Elektro llniversitas Negeri Padang
ABSTKAK
Penelitian ini dilakb'can untuk mngetahui kinerja dari masing-mas,ing pembangkit pada sistem tenaga listrik di Sumatera Barat
-
Riau bila terjadinya
gangguan berupa perlepasan beban pada bus lndarung Dengan meninjau kurva respon melaui simula.ii dengan program komputer dapat diketahui perubahan su()lut rotor, osilasi tegangan dan penurunan daya elektrik untuk masing-masing sistem pembangkit saat terjadinya pelepasan beban pada bus lndarung Efektifitas penerapan Power Sy.slem jCfahilizer (PS,Y) sebagai konpensasi untuk memperbaiki watak stabilitas sistem tenaga terhaaap. pelepasan beban dengan mengamati perubahan sudut rotor, tegangan dan daya elektrik. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pemasangan P o ~ v rSystem Stabilizer (PSS) memberikan redaman terhadap wsktu osilasi dan redaman terhadap overshoo/. Besarnya persentase redaman waktu osilasi
13%
- 62%
overshoof 0 - 0.150 1%.
Kata kunci :Stabilitas, Power System Stabilizer (PSS)
detik dan redaman
,.
RAB l
YENDAHULUAN A. Latar belakang
Salah satu I iasalah yang munci~ldalarn sistcm tcnaga listrik jika teriadi ' gangguan adalah masalah dinamika dan stabilitas sistem. Stabilitas sistem tenaga yaitu keadaan sistem mercspc~n gangguan saat operasi normal
dengan
mengelnbalikan ke suatu koridlsi operasi normal kembali. Ga~gguanpada sistem dapat menimbulkan osilasi terhadap variabel-variabel sistem, seperti tegangan, frekuensi, dan daya. Sementara kebutuhan mcnghendaki sistem yang andal yaitu dimana variabel tersebut di atas bernilai tetap pada suatu titik operasi tertentu. Karena itu permasalahan dalam stabilitas sistem adalah bagaimana agar osilasi yang terjadi akibat gangguan tcrsebut dapat secepat mungkin kembali ke kondisi normal. Guna keperluan analisis ada tiga kondisi yang harus dipertimbangkan yaitu stabilitas keadaan mantap, stabilitag lransien dan ctabilitas dinamik. Stabilitas keadaan mantap adalah keandalan sistcm tenaga lintilk mempertahankan keadaan sinkron yaiti~kesamaan parameter tegangafi, freki~ensidan daya antsra mesin dalam sistem dan e.uternnl tie l i r , terhadap ~ ganggilan kecil, gangguan kecil perlahan adalah fluktuasi bcban normal rata-rata, yang diatasi aksi pengaturan tegangan dan governor turbin otomatis. Jika transfer daya dilampaui, mesin baik secara individual atau secara group akan berhenti beroperasi sinkron, fluktuasi tegangan yang besar akan terjadi dan batas stabilitas keadaan mantap untuk seluruh sistem akan dicapai. Hilangnya sinkron ialah kemungkinan akibat dari beban tiba-tiba dipasang afau dilepas dan terjadi gangguan di bawah batas keadaan mantap. Dengan pedl~bahanyang cepat atau pembebanan yang tiba-tiba, ayunan akan terjadi pada sistem dan kehilangan sinkron akan terjadi, sebagaimana perubahan beban yang terjadi dengan perlahan. Stabilitas dinamik iala i kemampuan sistcm tcnaga inempertahankan I
keadaan serempak sctelah ayulnan pertama (periode stabilitas transien) hingga
/
sisteni ~ncncapaikondisi kese~mbangankcadaan mantap yang baru bila waktu cukilp sctclali gangguan, governor pcnggcrak
inula akan mcnambah atail
inzngurangi encrgi masukan ~ ~ n t u mcncapai k kcseinibangan antara cncrgi
masukan dan beban. Riasanya ini f.crjadi antara I samp;li 1.5 detik setc! 7h gangguan. Periode antara governor rnulai bereaksi dan keseimbangan keadaan mantap ditetapkan kembali adalah periodc karakteristik stabilitas dinamik sistem yang efektif. Studi stabilitas dinarnik mencakup interval waktu panjang, barang kali 5
--
yang lebih
10 detik, sekali-scka!i sampai 30 detik, tergantung pada
inersia sistem dan karakteristik governor. Stabilitas transier, adalah keandalan untuk mempertahankan keadaan serempak setelah gangguan besar tiba-tiba. Periode gangguan teutarna saat governor dapat bekerja, yaitu ayunan pertama rotor mesin selama satu detik mengikuti gangguan tersel,ut periode stabilitas transien. Waktu eksaknya tergantung pada karakteristik mesin dan sistem transmisi. Gangguan besar tibatiba meliputi hubung singkat, pengamanan gangguan , perubahan beban tiba-tiba dan kegagalan [ripping jaringan dan generator. D.~ya maksimum yang dapat ditransfer melalui sistem tanpa \kehilangan stabilitas di bawah gangguan tiba-tiba disebut batas stabilitas transiei. Faktor yang mempengaruhi stabilitas transien yaitu kekuatan jaringan transmisi dan tie- line ke sistem-sistem yang berdekatan, karakteristik unit-unit pembangkit melip~ltirnomen inersia bagian yang berputar, reaktansi transient dan karakteristik mngnetik saturasi dari stato- dan rotor. Faktor lain adalah kecepatan dari rnelepas atau menghubung dari peralatan jaringan transmisi dan kembali dapat melayani beban. Sebagaimana
kasus stabilitas
keadaan mantap, kecepatan sistem eksirasi generator merespon adslab penting mempertahankan stabilitas transien. Gangguan sistem biasanya disertai penurunan tegangan sistem dengan cepat, rnaka pemulihan tegangan dengzn cepat ke normal adalah pent'ng untirk mempertahankan stabilitas. Pada pengoperasian sistem tenaga listrik dapat saja terjadi gangguan seperti lepasnya h b a n pada salah satu bus yang mengakibatkan ketidakstabilan' sistem. Guna mengantisipasi dimasa yang akan datang seperti kejadian lepasnya beban pada salah satu bus pc,rlu dilakukan suatu penelitian. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan lepasnya beban pada salak satu bus, kemi~dian melihat respon yang tci-jadi pada pembangkit besar yang ada pada sistem SumbarRiau yaitu PI,TA Singkarak, PI,TA Manin.jau, P1,TIJ Ombilin dan PLTA Koto Pan-jang. Pada I'cmbangkit juga dipnsang suatu alat pcnstabil ynng disebut dcngan Power Sysfem S'tahilizer (PSS). 1,aporan I'enclilian DlPA 2007
2
R. Permasalahan Masalah
siabilitas tenaga listrik dapnt dir~~muskanbeberapa masalah
yaitu: I
I. Bagaimana respon dari pembangkit Lenaga listrik d; Sumbar-Riau bila tet-jadinya gangguan ?
2. Se-jauhmana perbaikan dinatnika sistem tenaga listrik yang dihasilkan dengan adanya pemasangan Power .Sy.rlem S~uhilizer(PSS)
: s t ! [ . .
.
, .
.
..., . >-. .-
P. ,e
..
r
.
. . . .:. .\ '., ~_ - -- ..-.--_____. .
.
7
#
,
,%
.-\
L.)
BAR 11 TINJAUAN PUSTAKA
A. Komponen dasar sistem tenaga listrilc Guna memahami watak sistem tenaga listrik 'dan desain kendali untuk perbaikan kinerja, perlu diketah(1i komponen dasar dari pembangkit tenaga listrik. Komponen dasar dari pembangkit tenaga listrik gambar 2.1. secara sistematik. Pada gambar ditunjukan dengan kecepatan um pan balik
diperlihatkan pada turbir. dan governor
A m , generator SG, eksi tas: regulator tegangan
VR derlgan umpan balik tegangan, transformator dan jaringan transmisi.
r--I Line .
.
.
Power pool
+
amb bar 2.1. Komponcn dasar pcrnbangkit tcnaga listrik I . Turbin
Konvcrsi cnergi mekanik'dcngan turbin uap adalah proses termodinamik. dimana uap diekspansikan melalui turbin tekanan rendah, mcnengah dan tinggi secara normal semuanya pada satu poros. Energi uap tekanan tinggi dan temperature tinggi dari boiler dikonversikan mcnjadi eriergi mckanik mclalui sirip turbin dan dialihkan ke poros yang tcrhubung dengan generator. 2. Governor Fungsi governor adalah unt~tkmernpertahankan kecepatan konstan, yaitu kecepatan sinkron turbin-generator set. Bila kecepatan turun, guna menaikkkan keluaran daya listrik maka akan mcngirirn sinyal ke governor u n t u k menaikkan masukan daya mekanik ke turbin dan bila kccepatan naik maka daya masuh?n merkanik dikurangi guna ~nempertahankankcccpatan konstan. I'ada pembangkit yang bcsar govcrnor rncmbcrikan li~ngsikcndali daya dan lickucnsi. dari area yang berada didalam interkoneksi besa~.
R. Persamaan Ayunan.
I
Pad4 kondisi operasi normal posisi rclntivc sumbu rotcr dan sumbu medan magnetik adalah tetap. Sudut antara keduanya disebut sudut daya atau sudut torsi. Sclama gangguan, rotor ukan rncngalami pcrlarnbntan atau pcrccpatan lcrhadap putaran sinkron t~tugne!omo/ivcfi)t-cc
(turt~/)
cclah udara, dan memulai gerak
relative. Persarnaan yang menggalnbarkan gerak relative tersebut adalah persamaan ayunan. Jika setelah periode osilasi, rotor kembali ke kecepatan sinkron-generator akan mempertahankan stabilitas. Jika gangguan tidak diikuti dengan perubahan daya, rotor kembali ke posisi semula. Jika gangguan diikuti perubahan pembangkitan, beban atau kondisi jaringan, rotor akan menuju sudut daya operasi yang baru relative dengan medan putar yang kembali sinkron. Diagram fasor illustrasi generator silindris dua kutup pada gambar 2.2.
Gambar 2.2. Diagram fasor satu fasa geneiator rotor silinder I
Dari gambar 2.2, sudul daya 6, adalah sudut antara ~ n m rotor f F, dan
1% mmf resultan celah udara E,, , keduanya berputar dengan kecepatan sinkron. Juga sudut antara emf E yang dibangkitkan tanpa beban dan resultan tegangan stator
El,. . Jika fluks bocor dan resistansi jangkar generator diabeikan, sudut antara E dan tegangan terminal V adalah 6 yang merupakan sudut daya. Generator sinkron yang membangkitkan torsi elektromagnetik berputar dengan kecepatan o ,serta torsi mekanik Tn, pada rotor, steady sfufc.dengan mengabaikan rugi-ritgi adalah
T,
dan
maka opersi
Jika .J
adalah kombinasi momen inersia dari penggerak mula dan generator,
dengan mengabaikan gesekan dan torsi peredarn, dari hukum rotasi dirxoleh
Dalam bentuk persamaan daya
I
Persamaan ayunan dengan konsjanta inersia I
M Fd26", = P, - P, ................................................................ (3) Dalam bentuk perunit
Dengan E'
tegangan transien dibelakang reaktansi transien x',
tegangan p..tda tak terhingga (bus 2), x,,
(bus- I), V
reaktansi antara bus I dan bus 2, ini
adalah bentuk sederhana darai persamaan aliran daya dan dasar untuk memahami masalah stabilitas. Hubungan daya yang dipindahkan bergantung pada reaktansi~ alih dan sudut antara dua tegangan. Kurva $, versus S adalah diperlihatkan pada galnbar 2.3. di bawah ini
!
Galnbar 2.3. Kurva sudut daya Naiknya keluaran daya gcrxrator yang m~tngkin hingga daya listrik maksimum ditransfer. Daya maksiml~rn ini dinyatakan sehagai limit stahil:,as S I C ( U ~ .vlu/e. Y
dan teriadi saat sudut 90".
Jika usaha lncmperluas B
dilakukan c_lengan menambah daya masukan porus.
maka keluaran daya listrik akan menurun dari titik
$I,,,x,
mesin akan mengalami
percepatan hingga kehilangan sinkron dengan bus tak terhingga. C. Persarnz~angenerator model dua srlmhu
Pada penelitian ini, model yar.g akan dipakai untuk mesin sinkron adalah model dua sumbu. Pada model ini, efek transien diperhitwngkan sedangkan efek subtransien diabaikan. Efek transien disebut didominasi oleh rangkaian-rangkaian rotor, yaitu rangkaian medan pada sumbu d dan rangkaian ekivalen pada sumbu q yang dibentuk oleh rotor solid. Asumsi tambahan yang dibuat untuk model ini adalah pada persamaan te;:angan dalam bentuk /id dan /iq (turunan pertama dari fluksi lingkup sumbu d dan sumbu q diabaikan dibandingkan kompon\~ntegangan kecepatan (speed voltage) dsn w = co,, = Ipu . Jadi mesin hanya akan memiliki dua rangkaian stator dan dud rangkaian rotor. Diagram blok dari model tersebut dapatdilihat pada garnbar 2.4.
Gambar 2.4. diagram blok model dua sumbu Persamaan generator
linierisasi persamaan (7) menghasilkan:
Gambar 2.5. diagr,am blok linier dari model dua sumbu
D. Persarnaan sistcm cksitasi
!
Sistem kontrol eksitasi umumnya terdiri dari beberai~akomponen yaitu penyearah (rectifier), pengatur tcgangaii (voltage regulator) dan komparator, (penguat amplifire) dan exciter. Sistem eksitasi yang ditinjau untuk generator
dari sistem tenaga listrik
ditunjukkan pada gambar 2.6 berikut
Gambar 2.6. tliagriirn blok sistcm cksitasi
Laporan Pcnclitian DII'A 2007
Deskripsi ruang keadaan dari sistein eksitasi tersebut adalah
K 1: V 1.. = --- E,,
I
- -- V
5, -
,
, .
K 1 v,,= --(v,. - v,)--V, r,1
"A
untuk:
r,
= koristanta
waktui imput regulator
K , . = penguatan rangkaian penstabil regulator
r,.
= konstanta
K,
= penguatan
I<,,
= Tegangan
medan
r,,
= konstanta
waktu regulator
K,
= cksitasi-diri
5,:. =
waktu rangkaian penstabil regulator regulatpr L
i
eksiter pada tegangan medan beban penuh
konstanta waktu eksiter
eksitasi linier (9) diperoleh
Pada persamaan (1 0) diatas. tegangan I/,. mcrupakan ,fungsi dari variabelvariabcl kcudaan. .j;idi persamaan tcrschut adalah non-linicr. 1,inicrisasi dari persamaan tegangan tersebut adalah sebagai berikut :
Persamaan tegangan : I
v,?= y; + y,2
.................................................................. i (1 1) I
Jika (I I) dilinierisasi diperoleh : 1%
V I A= -v
Vqo Vo
+-
atau
sehingga persainaan (9) menjadi :
I
K 1,
r
51,
E ~ / =A- V , 4 A --EkM
-
;I
............................................. ...( 13)
Dari persamaan ( 1 3) dapat dibuat diagram blok linier eksitasi
K,, s
Gambar 2.7. Diagram blok linicr sistern elcsitasi generator
E. Pengaruh sistem exsitasi Sinyal kontrol eksitasi
biasanya
dari tegangan terminal generator E, yang
dinyatakan dalam bentuk vuricrhle .vtnle w,,A 6 dan A y,/
Laporan Pcnclitian DII'A 2007
.
Sehingga r. Z
i,
2
+,I,
=e,/'
Dengan me~nberikansinyal ganggilan c'npat ditulis:
(E,,, + AE, )' = (c,,,, + Ae(, )'
+ (cil,, + Aq)'
Dengan mengabaikan order kedua, persamaannya dapat diberikan AE,
M
= e,, A e , ,i- el,,Ae,
I
Sehingga persarnaannya menjadi
untuk Ae, = -R,Ai(,
+ L,i,
-Ay/,,,
Ae, = -RoAiil - L,nid+ Alyod I
Dengan mengeliminasi
I
Ai,, ,Lji,, ,A y , , , dan AI//~,<, dalam
dan mensubtitusikan
dalam A e , dan A e , pada persamaan 2.! diperoleh
AE, = K,AS
+ k',Ay/.,, ...................................... :.................. (15)
untuk
, ,& ,
Untuk tujuan
illustrasi dan pengiiian stabilitas sinyal gangguan dimodelkan
sistem exsitasi pad,,^ gambar 2.8.
Terminal voltege transducer
-E,
,
,,,
Exciter
--
I
1
.s7;,
K/,
Gambar 2.8. sistem exsitasi dengan A'JR I,aporan Penelitian DII'A 2007
,[
,,I
Dari gambar 2.8. didapatkan. Untuk blok 1
Sehingga 1 pAv, = -(AE,- Av, ) TI<
Dengan me.isubtisusikan persamaan 2.15 ~nenjadi
Dari blok 2 didapatkan
E,~,= K,, (-
AV,
j
Perubahan tegangan terminal nya AE,;, = K,,(- A v , ) ............................................................... (1 9)
Persarnaan arus medan dinamik dengan pengaruh sistem eksitasi menjadi: pAv/,;/ = a , , A m , + ~ , , A S + ~ , ; A I / +/ ,U; ~~ ~ A ............................. V, (20)
Secarah keseluruhan
model state-space untuk power sis~em dengan sistem
eltsitasi pada gambar 2.8. dapat di tulis:
1 0 7
" & '! m*Ti
LyF;z +
A V + ~ * ~ A7,: -
l+sT
+", - + +
-
Ws-kK,,
+
S
K,
Kh
I + SI;<
' J b C q ,
4
Gambar 2.9. blok diagram dengan eksirtasi dan AVR
Laporan Penelitian DII'A 2007
1 i
/
Ah-
Dari gambar 2.9 di atas diperlihatkiln bahwa
,;(
, ( . s ) mcrupakan transfer fungsi
AVR dan cksiter
c;,,r(.v) = K
;
Perubahan tegangan terminal dari tcganli imput blok tranduser adalah AE, = K , A & + K , A f / /,<,
Koefisien K , akan selalu positif, sedangkan K , bisa bernilai positif atau pun negative. Koefisien K5 sangat singnifikan pengaruhnya terhadap perubahan AVK pada damping osilasi.
F. Pengaruh AVR pada sinkronisasi dan damping torsi Dengan aksi dari pada outornatic voltage regulator (AVR) lluks medan berubah-rubah yang diakibafkan oleh perubahan tegangan medan. Dari gambar
2.9 di peroleh
I
Dengan menggunakan semua blbk pada gambar 9 didapatkan I
G . Power Sistem Stabilizer (PSS) Fungsi dasar dari Power .vi.slem .stabilizer (PSS) adalhh ~ ~ n t umemberiltan k damping osilasi rotor generator dengan mengotrol sinysl exsitasi (Kundur 1994). Untuk mendapatkan damping yang bagus stabilizer mengubah kecepatan rotor
w, menjadi torsi elektrik. Gambaran dari Power Sistem Sfahilizer (PSS) ditunjukan pada gambar 10
..!
Gambar 2.10. Blok diagram dengan AVR dan PSS Dari gamm:~ardiatas ditunjukan jika funsi transfer
G,,,,(s) dan fungsi'
transfer generator AE,, dan A T merupakan gain dasar, maka umpanbalik w, akan me-jurnlahkan torsi damping secagai konpensasi dari Powers ,Yi.stem Stubilizer
(PSS) . Dengan mengilustrasikan prinsip penggunaan Power System S~uhilizer
(I'.CS) ddcgan mcngikuti paramclcr yang clicontohkan i~ntukmcngctahui pcngaruh dari sistem eksitasi
pada gambar 2.10 . Dari blok diagram 2.10. jika
diabaikan , AYli1 dengan PSS dapat dituliskan
I .aporan Penelitian DlPA 2007
T,,
BAR I11 TtJJUAN DAN M.\NFA.AT PENELITIAN
Dari hasilastudi stabilitas sistem tenaga listrik di Sumbar-Riau , maka diharapkan akan mempercleh tujuan dan manfaat: 1. Mengetahui respon dari tiap-tiap pembangkit di Sumba--Riau bila terjadinya pelepasan beban pada. salah satu bus. 2. Mengentahui sejauh rigana perbaikan respon pembangkit tenaga listrik bila I
digunakan Power Syslem Stabilizer (PSS).
3. Sebagai informasi kepada PT. PLN guna mengetahui keadaan atau tanggapan dari tiap-tiap sistem pembangkit aila terjadinya ganguan atau pelepasan beban disalaji satu bus. Dan juga dapat dijadikan referensi \
dalam perencanaan dan $engoperasian sistem tenaga listrik Sumbar-Riau. 4. Menambah wawasan mengenai sistem tenaga listrik pada umumnya dan khususnya masalah stabilitas sistem, serta kemampuan stabilizer (PSS) dalam memperbaiki i~njukkerja sistem.
1,aporan Penelitian DII'A 2007
power system
.
I5
I'cricIitia!i
ini dilakukan
I
! rncngc:~ahiii tanggapari dari 5eti;ip
:
pcmbangkit di Sumhar-Riau bila tcrjildiriy;~peicpasan behan ili.;uatil bus. -4. Persialiln Data
U~?tuks t ~ ~ siabiiitas di dinarnis. da!rz-data !at.rg diperlukstn adalal~sebagai beriltut : ! ~ ~ e ~ l g l l i t uLegarlgatI-Lega11giitl ng 1 . LIclli~aliral~da!a hrbe!u1:1 patlggurul tl!~~ult :cri.ninal ~ncsindan bcssr!,!~tla>.:i - s r ldlbsngkitkar! ~ 2. Tral:sm isi
3. [ k h a n 13. Laa~gkah-IarrngkaI~ S F
I I stabiiitas ~ ~
s i s i a ~ r lt c ~ i a g nlistrik
I.,l;ngl;al~-laii1;kaIi u n t ~ l ;inenganaliin Iicr;tahila~i:finr;l;;is suatii sist~llitenag:: listrik dapat diringk~~sl;arlsckagai !icr.iI;ut : 1. 1,akukan sti~di~ l l i ~dnya ~ n tlnl!tl;
mengecahui legnnga~id;~n day1 ynng
dihangkitkan olch gcncr;ltc)r-gcncri1Ior 7. 'I'cntr.lkan pcrcarnaan gcncr;~ro~. (Ian >;iclcriickqilasi
3. l3cr~k:1ri~ i t l . \ ~ ~Ll;i; ~I IsI i~ ~ L I ~(li ~ I s;11:111 ~ si11i1 h1i5 4. /lnalis;r rc:crpc9ri cl;lt-i sctiilp pc;~~ih:!nyi;if
5. Gonaka~iI'OIIYY,$IJVI(>/?I ,S~(~bi/jzo~. //'.Y,T] 6 . lilangi langkah 3 dar? 4 7. !!~cmbandi!lghnn hasil ,Sj).~rc!n~ S ~ u b i l iIz. {lJ.CS) ~
anfllisis scbe!urn dan sesudah digunakan
Po,l*i.t.
c.
!?! 2
. . A 4;-
. .>
5
:
: :
'
1 ,
!
.
Hatxf-!:iau
.
.
.-----__ :. - 4 . . .
--
!:
i
(:;;;;;bsr
.
1 , .
:;i,;;l:!;;:;i
s~~,-.-:,,,...~ , , , c ,..~ ,, ~ . - i ? i;j:ip:;: ~~: t?..
/ ,/
-
y,:sbi[:;:;!;
/'
Masulan nilai beban puncak dari setiap bus
I
/
'!'<:;;cgx i ~[ * ,,,<,>, ~
~
:jilih;~: i::iG~ g:;:~:h:i~4.1 6:k
- ---
I
;,xiT:,;--
1
.
Hitung aliran dsya
I Analisa Rcspor: dari tiaptiap pembzngii:
I
I
~:
~
..
? I
.
.-... -.; . ..,
?. * ' >-; - .. :>,;.s;. ,,
.
1,'
; 'a.
jnr,p!c .,,I-.,.
?;:;:r~,, p
. . . . . . Ci..
.-.--.
h
~
i
~
I
- : -- ~
BAl3 V HASIL DAN PE'MBAHASAN PENELITTAR
A. Sistem tenaga listrik yang ditinjau
Sistem tenpga listrik yang di tifijau adalah sistem tenaga listrik di; Surnatera Barat - ~iau,sistemini terdiri dari beberapa pusat pembangkit yaitu : Maninjau detigan kapasitr,~pembangkit sebesar 68 MW Koto Panjang dengan kapasitas pembangkit sebesar 1 1 I MW Singkarak dengan kapasitas pembangkit sebesar 175 MW Olnbilin dengan kapasitas pembangkit sebesar 200 MW Total
kapasitas daya terpasang
sebesar 557 MW melayani beban sebesar
45 1.200 MW melalui transmisi sepanjang 85 1,282 km (data pada Juli 2007). Sistem Tenaga Listrik Sumatera Barat - Riau dapat dilihat pada diagram satu garis pada gambar 5.1.
B. Data pernbangkit dan beban Data-data pembangkit dan data heban dapat dilihat dari table 5.1. 'fabel 5.1. I>ata pcmbangkit pada sislcln tcnaga listrik Suniatera I3arat - Riau
rd-1 2
3
---
Lokasi
,.. ----
.-..
Unit m a p a s i t a s l generato I (MW)
G3 G4 Koto G5 Pan.iang G6 G7 ~inilcarak G8 G9 G10 GI 1 -Ombili? GI2 1 G--13 Jumlah I _ - - -
17 17 38 38 38 43.750 43.750 43.750 43.750 I do 557
C. Data-data beban sistem tenaga listrrk Sumatera Barat - Riau Tabel 5.2. menunjukkan data-data bcban sistem pembangkit tenaga listrik Sumatera B.lrat - Riau, yang terjadi pada bulan Juli 2007. Tabel 5.2. data beban sistem pembankit tenaga listrik Sumatera Barat - Riau
D. Data lmpedansi saluran sistem pcmb;rngkit Sumatera Barat Riau Data
impedansi system tenaga listrik Sumbar Riau dapat dilihat pada
table 5.3. di bawah : Tabel 5.3. Data impedansi saluran transmisi Sumatera Barat Riau
E. Hasil penelitian Seperti yang telah di uraikan, dalam studi statilitas sistem tenaga listrik di Sumatera Barat Riau terdiri dar? beberapa tahap yang dimulai dengan studi aliran
I daya, simulasi gangguan, andisis respon dari setiap pembangkit sebelum menggunakan Power System Stabilizer (PSS) dan analisa
respon dari setiap
pembangkit setelah menggunakan Power System Stabilizer o.
Seluruh
perhitungan dalam penelitian ini dilakukan dengan bantuan permgkat komputer . 1. Studi .4liran Daya.
Perhitungan aliran daya dilakukan herdasarkan data-data
beban bulan lcli 2007. Perhitungan aliran daya ini besarnya daya pada setiap bus pada siste~n
dilakukan untuk mengetahui pembangki
dengan lnctode Newton-Raphson.
tenaga listrik di Sumatera Barat Riau yang ditunjukkan pada
lampiran]. Proses perhitungan aliran dzya tersebut konvergen pada interasi ke 22 yang hasilnya dituniukkan pada lampiran I d a ; ~2. 2. Tanggapan masing-masing pembangkit tenaga listrik saat pelcpasan
beban
I
Terjadinya perubahan beban tiba-tiba pada bus Indalung mengakibatkan sistem pembangkit tenaga listrik di Sumaterz Rarat Riau mengalami gangguan. Ciangguan-ganguan yang terjadi diakibatltan olch adanya pelepasan beban tersebut antara lain:
I'crubahan sudut rotor. tc~intlinyaosilnsi regangan. l'rckuensi dan
penurunan daya elektrik pada masing-masing pembangkit tenaga listrik di Sumatera Barat
Riau.
Respon
dari
masing-masing
pembangkit
tersebut
ditunjukkan pada gambar 4.1 sampai gambar 4.9 Tanggapan yang diamati yaitu
berupa sudut rotor, tegangan dan daya elektrik yang terjadi pada saat pelepasan beban pada bus Indarung. a. Tanggapan Pembangkit S i n g k z a k
Tanggapan pembangkit Singkarak saat terjadinya pelepasan beban pada bus Indarurg ditunjukkan pada gambar 5.1, 5.2 dan 5.3 yang berupa tanggapan sudut rotor, ~egangandan daya elektrik. 1. Tanggapan sudut rotalTanggapan s ~ d urotor t sebelum dan sesudah pemasangan Power Sysfem ,Y~abilizer(PLY$)ditun-jukan pada :ambar 5.1. I
Dalam kasus ini pembangkit Singkarak difu~gsikansebagai re erensi dan tidak adanya perubahan atau penggeseran sudut rotor .
Cambar 5.1. Tanggapan sudut rutor pembangkit Singkarak sebelum dan sesudah menggunakan PSS 2. Tanggapan tegangan Tanggapan tegangan sebelum dan sesudah pemasangan Power System Stabilizer (PSS) ditunjukan pada gambar 5.1 .a dan 5. I .b.
Sebelum pemasangan Power Sy.rlern Stabilizer (PSS) pada gambar 5.1.a menunjukari bahwa saat i;:rjadinya
perlepasan beban pada bus Indarung.
Tegangan pada pembangkit Singkarak mengalami osilasi selama 14,322 detik dengan ovcr.c.hoot 0.0068 pu. Setelah pemasangai PSS pada gambar 5.1.b menunjukan sistem tersebut mhngalami redaman waktu osilasi dari 14,322 detik Laporan I'enelitian DlPA 2007
(gambar 5.2.a) menjadi 8,504 detik (gambar 5.2.b), sehingga mengalami perbaikan sebesar 5,8 18 detik atau 4 1 %
Gzmbar 5.2.a Tanggapan tegangan pembangkit Singkarak seb.:lum menggrlnakan PSS
Gambar 5.2.b. Tanggapan tegangan pembangkit Singkarak sesudah menggunakan PSS
c. Tanggapan daya elektrik Tanggapan daya elcktrik untuk sistem pembangkit Singkarak pada
saat
terjadinya pelepasan beban pada bus Indarung tiitunjukkan pada garnbar 5.3.3 clan
1
0
Time in Seconds -
-
2
--- -
4
6
8
--
--.-
-.
10 12 14 15 18 20
-- .-
22 24 26 28 30
Gambar 5.9.a. Tanggapan daya elektrik pembangkit Singkarak sebelum mengganakan PSS I
ll~i',!r I
! I
II
i f ,
-
,
I.
~ : l
;'
{
-Electrical PomqNNV) PLTA Sir-gkardk
9.5 9.4
8.2
: :
I
! hr:i r ~,%caris
I
Ga~nbar5.3.b. Tanggapan daya elektrik pembangkit Singkarak sesi~dahmc.~ggunakanPSS Daya elektrik saat sebelu~ndan sesudah pemasangan PSS pada sistem pembangkit Singkarak (gambar 5.3.a dan 5.3.b) tcrjadi pclcpasan beban pada bus lndarung mengalami penurilnan dari 10.57 M W men-jadi 10.53 M W yang berosilasi selama 10.166 'detik. Namun waktu osilasi mengalami perbaikan dari 15,09 detik menjadi 10.166 detik atau mengalami perbaikan selama 4.924 detik atau 33 % setelah pemasangr Power Sj/.sfcmS~uhilizer(PS,T) .
.
.
..
.
I
- L - .
'
.
2. Tanggapan Pembangkit Koto Panjang
__ .
.. - -
,
. . . ,
'. .
.
.-. .
'..
. \ . _ _----- _
.-
,
. . - ::.:,,
:';.:'.... ., : : : : I : , . = : : P>,;;>jl.!G ---., I
Tanggapan pembangli it Koto Pan.jang saat terjadinya pelepasan beban pada bus Indarung ditunjukkan pada gambar 5.4, 5.5 dan 5.6 yang merupakan tanggapan sudut rotor, tegangan dan daya elektrik.
a. Tanggapan sudut rot ,r Tanggapan sudut rotor /iebolum dan sosudah pemascingan Power Syvtern
Stabilizer (PSS) ditunjukkan
-3 5
0
2
4
6
8
gambar 5.4.a dan 5.4.b
10
:2
:4
16
18 20
22
-?
26
28
P
7 1 3A~r r ~ l e ( mEES: , PI-TA K c t o Parqanq
41
Gambar 5.4.a. Tanggapan s u d ~ rotor ~ t pcmbangkit Koto Pan-jang sebelurn ~i~~enggunakan PSS Dari pengamatan gambar 5.4.a. menun-jukkan bahwa pada saat terjadinya pelepasan beban pada bus Indarung, pcrnbangkit Koto Pan-jang mengalami pergeseran sudut rotor dari -3.95' menjadi -3.92' atau tet-jadi pergeseran sudut rotor sebesar 0.03'.
dengan overshoot 0.16". Lamanya osilasi sudut rotor saat
terjadinya gangguan yaitu selama 17.904 detik.
I.,aporan Pcnclitian DIPA 2007
!
Gambar 5.4.b Tanggapan sudut rotor pembangkit Koto Panjang setclah menggunakan PSS Pernbangkit tenaga listrik Koto Pan-jang setelah pemasangan Power System
Stabilizer ( P , ! pada gambar 5.4.b. memberikan redaman terhadap lamanya waktu osilasi. Dari pengamatan gambar 5.4.a dan 5.4.b waktu osilasi sudut rotor mengalami penurunan dari
17.904 detik rnenjadi
10,678 detik, sehingga
mengalami pcrbaikan vaktu osilasi sclama 7.226 detik . Ini menunjukkan pemasangan Power System Stabilizer (PSLY) pada pembangkit K3to Panjang memberikan unjuk kerja sistem yang baik. b. Tanggapan teganyan I
Tanggapan tegangan sebelum dan sesudah pemasangan Power Systenz
Stabilizer (PSS) ditunjukkan pada gambar 5.5.a dan 5.5.b. Sebelum pemasangan Power System Stahili..er (PS.7) pada gambar 5.521 menunjukkan saat terjadinya p1:lepasan beban pada bus Indarung, tegangan pada \
pembangkit Koto Panjang meni;alami osilasi selama 16.88 detik dengan over.rhoot 0.068 pu. Namun hasil pengamatan setelah pemasangan Power Sistem Stabilizer
(PSS) pada gambar 5.5.b menunjukkan sistem tersebut mengalami peredaman waktu osilasi dari 16.88 detik (gambar 5.5.a) menjadi 8,0~4.detikatau 52,3 % (gambar 5.5.b), sehingga mengalami perbaikan sebesar 8.826 detik
I,aporan I'enclitian DlPA 2007
.
0.9%
-v d t m ~ ~PIr7-A) ~ o t o i ';'I
I~;.IIY-1
lime in Seconds
Gambar 5.5.a. Tanggapan tegangan pembangkit Koto Panjang I
!
sebelum menggunakan PSS
i
0 CFf5 ;
I
i (1!TFL~ 1
g
I, 0.~35
I
,0
-V d t q ? ? U )PLTA Kdo Pmjarg
0.993
Time in St;xcnds
1
0. w.5
Gambar 5.5.b Tanggapan tegangan pelnbangkit Koto Panjang setelah mcrlggi~nakanI'SS
c. Tanggapan daya elektrik 'Tanggapan daya elektrik unti~k sistem pembangkit Koto Panjang saat terjadinya pelepasan beban pada bus lndarung ditunjukkan pada gambar 5.6.a dan 5.6.b.
Daya elektrik pada sistem pen~bangkitKoto Pan-jang igambar 5.6.a) saat terjadinya pelepasan beban pada bus lndarung lidak mengalami perubahan, daya yang diberikan a(lalaI1 200 M W dan 1,crosilasi sclama 1 1.126 detik. Namun waktt: osilasi mengalami
setelah pemasangan Power Sysfem S/ahi!izcr (I'SS) perbaikan dari 1 1,126
detik menjadi 5,882 detik atau mengalami perbaikan
selama 5,244 detik atau 47,13 % (gambar 5.6.b). Electrical Pmw(RAVV P! TA Koto Paijarrj
114.8 ---
.
.
-.
-
~-
.
1
114.6
. -
'
-Kw,t nrnl P ~ ( r v l v v J l~'i I 4 Kot o Pan]a q
114.4
1 I I
114.2
a
113.4 113.2
Ti me in Seconds
I
113
/
I
Gambar 5.6.a. Tanggapan daya elektrik pembangkit Koto Panjang sebelum menggunakan PSS Elec-rid 1 'oner(MVV) PL-LA Koto Pqang
114.8
-
I-
'.
114.6 114.4
I
Tn-e in Seconds
I
Gd nbai 5.6.b Tanggapan daya elektrik pembangkit Koto Panjang sesudah menggunakan PSS 1,aporan Pcnclitian DII'A 2007
,,
27
3. Tanggapan Pembangkit Maninjau
Tanggapan pembangkil Manin.jnu pada saat terjadinya. pelepasan beban pada bus Indarung ditunjukkan pada gambar 5.7, 5.8 dan 5.9 a. Tanggapan sudut rotor
Tanggapan sudut rotor seb2lum dan sesudah pemasangan Power S ~ s t e m
Siabilizer (PSS) ditunjukkan pada gambar 5.7. dibawah ini. Dar: pengamatan gambar 5.7.a. menunjukkan bahwa pada saat t~rjadinya pelepasan bcban pada bus Indarung, pembangkit Marlinjau mengalami pergeseran sudut rotor dari 3 1.52' menjadi 32,23' atau terjadi pergeseran sudut rotor sebesar 0.29'.
dengan ovr;rshoot 0.14'. Lamanya osilasi sudut rotor saat terjadinyal
gangguan yaitu selama 18.4 detik (gambar 5.7.a) dan setelah pemasangan PSS waktu osilasi berkurang menjadi 11 6.88 (gambar 5.7.b), sehingga terjadi perbaikan waktu osilasi sebesar 1,52 detik.
Roicr Hnglf.yn7jgt 4) F'i
FA R/knlnja~I
-
I
32 25 32 I
f
i
x I
)I
r
I I
~~~IIIIIJ:LI
Tim In k o r r t s
I
I
Gambar 5.7.a Tanggapan sl~dutrotor pembangkit Maninjau sebelum menggunakan PSS
I,aporan Penelitian IIIPA 2007
i i
i
28
Galnbar 5.7.b -.'anggapan sudut rotor pembangkit Maninjau setelah menggunakan PSS b. Tanggapan tegangan
Tanggapan tegangan sebelum dan sesudah pemasangan Power System Stabilizer (PSS) ditunjukkan pada garnbar 5.8.a dan 5.8.b.
Sebelum pemasangan Power System Stabilizer (PSS) pada gambar 5.8.a menunjukkan saat terjadinya pelepasan beban pada 1.~1sIndarung, tegangan pada pembangkit Maninjau mengal:jmi osilasi selama 7.8 detik dengan over.rhoot 0.105 1 pu. Setelah p e m a s a n g a n ~(garnbar ~ ~ ~ 5.8.b) menunjukkan sistem tersebut mengalami peredaman waktu osilasi dari (garnbar 5.8.a) menjadi 6.4 detik (gambar 5.8.b), sehingga mengalami perbaikan sebesar 1.4 detik dan juga
, mengalami mengalami peredaman osislasi dari 0.0058 pu menjadi 0.0033 p : ~atau perbaikan sebesar 0.0023 pu. Ini menunjukkan pemasangan PSS dapat mempersingkat nlaktu osilasi dan memberikan peredaman terhadap osilasi tegangan
pada pemtangkit
Manin.jau.
!.
I.aporan Penelitian IIII'A 2007
29
gmiyA 1
1.001i
-Vdtage(?U) Mani~yau PLTA
>0.997 3
I
!
0.396
I
0.995
Xme in Seconds
0.9%
~-
0
2
4
G
8
I I
10 12 I4 16 18 20 22 24 26 28 30
Gambar 5.8.a. Tanggapan tegangan pembangkit Maninjau sebelum menggunakan PSS
Timc in Seconds
Gambar 5.8.b Tanggapan tegangan pembangkit Maninja11 s1,;sudah rnenggunakan PSS i c. Tanggapan daya eiektrik Tanggapan daya elektrik untuk sistem pembangkit Maninjau pada saat ter-jadinya pelepasan beban pada bus lndarung ditun.j~!kkan pzda gambar 5.9.a dan 5.9.b. Daya elektrik pada sistemj pembangkit Maninjau (gambar 5.9.a) saat
I
terjadinya pelepasan beban pad;( bus lndarung adalah 68 M W dan berosilasi selama 16.12 detik. Setelah pemasangan PSS waktu osilasi berkurang menjadi Laporan I'cnelitian IIIPA 2007
6,22 (gambar 5.9.b) sehingga pembangkit maniri.jau rncngalami pcrbaikan waktu osilasi sebesar 9,923 detik atau 62 %.
Time in Seconds
Gambar 5.9.a Tangga,ban daya elektrik pembangkit Maninjau s e b e i m menggunakan PSS Elmtric~lPo~*(iv[iAflPILIk V b t i ~ r i j a ~ , -~
-
-
- ..~
I -Elec:ri~al P w ( W
PLTA
hilniau
1
I
--
-
1
I
i
Erne in Seconds
Gambar 5.9.b Tanggapan daya elektrik pembangkit Maninjau sesud >h lnenggunakan PSS 4. Tanggapan Pembangkit Ombitin 'l'anggapan pcmbangkit Mariin.jai~ pacla saal tcrjadinya pclcpasan bcban pada bus lndarung ditun.jukkan pada galnhar 5.10, 5.1 I dan 5.12.
L,aporan Pcnclitian DlPA 2007
31
-.
. . , . .
:.:
;
a. Tanggapan sudut rotor
-. . i-
.
...
. . .
.
-,:.
. . .. .. . , . . . , ... . , 1 .
:~;~!~ ;;z$-,::~,~ ~ f. . , , L-- , , , PAD/'..;
..
Tanggapan ;.udut rotor srbelum dan sesudah pemasangan Power System ' Stabilizer (I'SS) ditun.jukkan pada gambar 5.10 di bawah ini.
I
I
I
-F ? A o rA r x ~ l e ( ~ r e ~ s ) PLTU m l i n
1
I
28.4 1
I
282
IminSeconds
-
)
:
.:
!j
;:
l!
1;
.
.
.
.
,
. ,.
,,,( ,
,.
,
,:".:
:1,-
Gambar 5.1 0.a Tanggapan sudut rotor pcmbangkit Om bilin sebeluni menggunakan PSS
Garnbar 5.10.b Ta~ggapansutlut rotor pernbangkit Ombilin setelah menggunakan PSS Dari gambar .5.lO.a. menun-jukan bahwa pada saat terjadinya perlepasan beban pada bus Indarung
,
sistem pembangkit Ombilin mengalami pergeseran
sudut rotor dari 29.6' meniadi 28.35' atau teriadi penurunan sebesar 1.25'. dennan 1.aporan I'cnclitian DII'A 2007
31
Le.-
overshoot 0,29'. Osilasi sudut rotor snat tcrjadinya gangguan adalah selama 18,67
detik. Pembangkit tenagan listrik Ombilin setelah pemasangan Power System "9ahilizc.r (PSS) pada gambar 5.10.b, membcrikan redaman terhadap osilasi dan
lamanya waktu osilasi ykng cukup baik. Dari pengamatan gambar 5.10.a dan 5.10.b over shoo^ sudut rotor dapat meredam dari 0,29' (gambar 5.1ih.a) menjadi 0,24' (gambar 5.10.b) atau mengalami perbaikan sebesar 0.05%. Dan waktu osilasi mengalami penuruna,l dari 18,67 detik menjadi 16,176 detik, sehingga mengalami perbaikan waktu osilasi selama 2.494 detik atau 13%.. b. Tanggapan tegangan Tanggapan tegangan sebelum dan sesudah epemasangan Power System Slabilizer (PSS) ditunjukkan pa!la gambar 5.1 I .a dan 5.1 1 .b. i
Sebelum pemasangan rower Sys~cmSfuhilizer (PSS) pada gambar 5.1 I .a menunjukkan saat terjadinya pelepasan beban pada bus Indarung, tegangan pada pembangkit Ornbilin mengalami osilasi selama 12,66 detik dengan overshoot 0.0073 pu. Setelah pemasangan PSS (gambar 5.1 l.b) meilunjukkan sistem tersebut mengalami peredaman waktu osilasi dari 12,66 detik menjadi 7,4 1 8 detik, sehingga mengalami perbaikan sebesar 5,242 detik dan juga mengalami peredaman osislasi dari 0.0073 pu men.jadi 0.0046 pu, atau mengalami perbaikan sebesar 0.0027 pu. Ini menuniukkar? pemasangar, PSS dapat mempersingkat waktu osilasi dan ~nemberikallperedaman terhadap osilasi tegangan pada pembangkit Maninjau.
1002
!
'
-V d t m P L I ) PLTU 0 1 - h l ~ n I
>
rime in Seconds
0 935
Garnbar 5.1 I .a. Tanggapan lcgangan pcmbangkit O~nbilin 1,aporan Pcnclitian I l l I'A 2007
Tin= in Seconds
Gambar 5.1 I .b Tanggapan tegangan pembangkit Ombilin sesudah mengguqakan PSS c. Tanggapan daya elektrik Tanggapan daya elektrik untuk sistem pembangkit Maninjau pada saat terjadinya pelepasan b e b ~ npada bus lndarung ditunjukkan pada gambar 5.1 2.a dan 5.12.b. Daya elektrik pada sistem pembangkit Maninjau (gambar 5.12.a) saat terjadinya pelepasan beban pada bus Indarung adalah 200 MW dan b~drosilasi selama 9.846 detik. (gambar,,5.12.a). Dengan pemasangan PSS waktu osilasi dapat
I
dipersingkat menjadi 3.8 detih . Electrical Pcm@MV4 PLW Chtdin
Ckrhilin
Time in Seconds
Gambar 5.12.a Tanggapan dayil elektrik pembangkit Ombilin sebelum menggunakan PSS Laporan Penelitian Dl PA 2007
34
Electrical Pcwer(Mv"4PLTU m l i n
Gambar 5.12.b Tanggapan daya elektrik pembangkit kIaninjau sesudah menggunakan PSS Dari hasil pengamatan respon untuk setiap pembangkit tenaga listrik di Sumatera Barat - Riau, menunjukkan kiacrja pembangkit-pembangkit
tersebut
saat ini sudah sangat baik untuk menanggapi berbagai gangguan terutama saat pelepasan beban tiba-tiba pada bus Indarung. Namun penggunaan Power Si.vfem Sfabilizer (/"SS) sebagai konpensasi masit; sangat memungkinkan untuk mendapat
kinerja sistem yang lebih baik. Dari hasil I c~nbahasanmcnun.jukkan pcrgcseran sudut rotor pada sistem pembangkit tenaga listrik Sumatera Barat - Kiau akibat pelepasan beban pada bus Indarung berkisar antara 0 - 0, I O T lo. Lamanya osilasi tegangan pads saat pelepasan beb,ln tersebut berkisar antara 7.8
-
16.88 detik sebelu~n penggunaan
PSS (table 4.1) dan setelah
penggunaan PSS osilasi tegangan hcrkurnng bcrkisar antara 6.4 adanya perbaikan sebesar 13
0/;,
-
- 8,504
dctik atau
62 %. Osilasi tegangan yang terlama terjadi
pada pembangkit Singkarak sebesar 8,504 detik (sesudah menggunakan PSS). Penurunan daya elektrik sebelum dan sesudah pemakaian Power .sy.y.c.fem Sfahifizer (PSS) terjadi pada pembangkit Singkarak, sebesar 0,5 MW.
1,aporan Pcnclitian DII'A 2007
DAB V1
KESIMI'IJL,AN i)AK S A R A N
A. Kesimpulan
Dari hasil studi stabilitas sistem tenaga un!uk sistem tenaga listrik di Suniatera Barat - Riau dapat disimpulkan : 1 . Unjuk kerja dari setiap pembangkit tenaga listrik di Sumatera Barat - Kiau
~ s saat ini cukup baik, ditinjau terhadap pelepasan beban pada b ~ lndarung dari
tanggapan sudut rotor, tzgangan dan daya elektrik untuk setiap
pembangkit saat terjadinya pelepasan beban pada bus Indarung. Perubahan sudut rotor untuk seluruh pembangkit berkisar 0' -0,105 1 O, dengan lamanya waktu osi'asi tegangan berkisar antara 7.8 - 16.88 detik. 2. Pemasangan pengendali
kompensasi
Power System Stabilizer
pada sistem tenaga listrik
(PSS;'
sebagai
Sumatera Barat - ~ i a udapat
memberikan kontrib..lsi unjuk kerja sistem yang lebih baik dengan i
perbaikan waktu osilasi antara 13 % - 62
B. Saran - saran Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan,. maka ha1 yang dapat disarankan untuk peneliti selanjv~tnya 1 . Kestabilan sistem
',
dip~I:ngaruhl oleh gangguan kecil seperti perubahan
beban yang dinamis atau gangguan besar seperti hubung singkat. Berkaitan dengan itu
perlu adanya lanjutan untuk meninjau kembali
respon dari pembangkit bila terjadinya hubung singkat ~ a d sistem a tenaga listrik Sumatera Barat - Riau. 2. Perlu adanya penelitian
tchadap penggunaan Power Sj~,stemS~uhilizer
(PSS) terutama dalam ha1 pensettingan nilai-nilai time konstan pada PSS agar mendapatkan hasil yang optimal.
Allen J. Wood, Bruce F. CVolle.iberg 1936 " Power.Gener/rrtion, Operation and I
Control ," J(!!hn Willi & Son New York. Anderson, P.M.. ~ u a d , ~ . ~ , 1 "9 7Poasr , Syslern Control and Stabilily,
'-'
the
1,owe State llniversity Press, Amcs, I,owa, U.S.A Kundur ,P, 1 993, " Power System 8StabiIityand Control" McGraw-Hill, inc, New York Jan Machhowski, Janusz Bialek W, Jzmes Rumby R,1997
"
Power Systeni
Dynamic and Satnbility". John Wiley & Sons New York Saadat H., 1999, " Power System Analysis, "
International Edition, WCB
McGraw-Hill, Siungapore Kundur, P, Klin, G M., Rogenrs, J and Zywno,
"
Application of Power System
Stabilizer for Echancement of Overal System Stability, " I E E E Trans, Vol. PWRS PP 614-626, may 1989
P.T. (persero) P . I , . ~Wilayah Sumatera Rarat - Riau "Dcr/cr-(larcr Pemhangkifun dun Juringuvl "
LAMPIRAN 1. Aliran Daya ~ e b e l u hTeljadi Gangguan
!$&i:;e X'J?t Fr'-.qiirn(.'f ! I n i L Sys:r,rn MaxTterations Error Tolpranrr
# # II # # #
of of oC of of of
1 0 6 . 0 0 0 (MV?!. :n (117) Me+ r i c I nnn n.010 ( ~ v n r , 1 . 0 f l l 1 0 1 1 ,
-
-
Buses e n t e r e d A c t i v e Buses Swlng 1311sc:; Generators Loads Shunts
n.910[1 ( 9 . )
25 25 1 I
17
-
O
# of Lines entered # Total Branches/lines ll o f T r a n s f o r m e r s # o f ReacLors II of C.B. # c f Open S , w i t c h e s
-
33
= -
33 0 0
-
U
0
-
P (MW)
Q (MVAR)
S (MVA)
Swing Bus (esj : Generators : Shunt
69.678 381.000 G.000
94.305 -3.282 0.000
117.254 382.014 0.000
55.42 100.00 0.00
S t a t i c Load Motor Load T o t a l LOSS
451.200 0.000 0.478
128.900 0.000 -37.07'1
469.251 0.006
96.15 0.00
: :
:
PLTA Koto P a n j a n q PLTA M a n i n j a u PLTU O m b i l i n
- - - - - - - ..- -
---------0.000
Mismatch
Bus Name
'
PF(%)
-0.000
C o n t r o l l e d Ruu
Desi rcrlV AchievcV (kv) fkv)
PLTA Koto P a n j a n g PLTA M a n i n j a u PLTU O m b i l i n
150.000 150,.000 150j.000
149.411 150.000 150.000
(
GenL' I:V)
145.41. 150.000 150.030
P
min
(MW)
114.00 68.00 200.00
(MVAR)
-0.50 34.00 -50.00
i
i
Bus Dafa -----. -. --
BUS Name
TYPe
........................
------
PLTA S i n g k a r a k PLTA Koto P a n j a n g PLTA M a n i n j a u PLTU O m b i l i n Batusangkar Rengk j nang B t g Agam Duri Garuda S a k t i Indarung Kiliranjao Koto P a n j a n q Lubuk A l u n g Manin j a u Ombilin P I Padang PLTA B t g Agam
Swing Gen Ge n Gen P-Load F-_1.oad None P-Load P-Load P-Load P-Load P-Load P-Load P-Load None P-Load None
'J
MAq(KV) A n g f d e g ) -------.
P (MW)
Q (MVAR)
C (MVAn)
-------- - - - - - - - - - - - - - - - -
Q (MVAR)
0.26 8.50 -12.05
Orna x (MVAR)
0.50 34.00 50.00
PLTD Simpng H a r u PLTG Pauh5 PLTG TL Lembu PLTG T1 Lembu Padang Luar Pauh 5 Payakurnbuh Salak Simpang Haru Singkarak Solok TL Lembu
Hone None None None P-Load P-Load P-Load P- Load P-Load None P-Load P-Load
150.000 150.000 150.000 150.OOC 150.00~,. 1 5 0 . OOCi 150.000 150.000 150.000 150.000 150.000 150.000
Total Generating Sources T o t a l Bus L o a d s
Sus Voltage R e s u l t s -.-------..---------. -- -Bus Name
Type
........................
------
PLTA S i n g k a r a k PLTA Koto P a n j a n g PLTA M a n i n j a u PLTU O m b i l i n Batusangkar Bengkinang B t g Agam Duri Garuda S a k t i Indarung Kiliranjao Koto Panjany Lubuk A l u n g Manin ja u Ombilin PI Padang PLTA B t g Agam PLTD Simpng Haru PLTG Pauh5 PLTG TT. Lembu PLTG T1 Lemhu Padang Luar Pauh 5 Payakumbutr Salak Simpang Haru Singkarak Solok -L Lembu
Swing Gen Gen * Gen P-Load P-Load None P-Load P-Load P-Load P-Load P-Load P-.Load P-Load None P-Load None None, None ' Norlr None P-LOdd P-Load P-Load P-Load P-Load None P-Load P-Load
B r a n c h Name
DROP
V
(KVOLTS)
P
FIN&
(DEG)
(Zj
(MW)
c! (MVAR)
------ - - - - - -------- --------
PF (%)
+
+
Type
........................ Batusangkar-Ombilin Bengkinang-Garuda S k t i Garuda S k t i - D u r i G a r u d a S k t i - T L 1,emhl~ Indarung-Solok K e PLTA S i n g k a r a k Koto Pjg-Bengkinanq Itotc, P j q - G a r i ~ d i l S~1k.ti LB Alung-Nus PLTA S i k r d k LB Alung-Pauh5 Lb Alung-PI Padanq Manin jau-Lb A1 unq Maninjau-Pdg Luar Ombilin-Indarung
L i b r a r y CodeNnme
-- --------
From -., T o Flow (MW)
250 25C 250
-79.77
I F < ! r ! di ~ 1 I.'c:cdu r
7 0 :!'>ll
1 .? 0
1 Feeder
250 250
I i 1 1 1 1
I.'<.,
.,:,.r
126.34 4.3.
36
3'
-<>'> t : .o -69.68
138.87
: , I
I
F'ctltl<:r
?'>I1
'1'/,5,~!
Feeder Ffedci r
250 250 .?50 250 250
22.83
Fr!rder
I'cede r 1 Feeder
'I.
0 1
rih.76
lS.27 -?4 . - I : ! 12.33
To - > From Flow (MW) (MVAR)
Losses (MW)
(MVAH)
-------- -------- -------- -------- ------
---------------.
1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder
1 Feeder
(MVAR)
Ombi 1in-Ki l i r a n j a o Ombilin-PLTU 0 m b i l i 1 1 Ombilin-Salak PIP-Pauh 5 PLTA- Rus Mani r~ jau Pauh5-Indarung Pauh5-Simpang Haru Paydkud>uh-Dat~~sanrll:,~ I PayC~k~i~nl,~lh-Ko(ro ~.>]'j Pdg Luar-Payakumhuh Singkarak-Ratusangk~r Solok-Salak k e PLTA Koto P j g
B r a n c h Name
........................
1 l:<.c
1 Feeder 1 F~crlrr I Ib'(~,dc. r 1 Feeder 1 Feedcr
,
1
l:c>,5d(..
I
b,,>, , C I > > r
1 Feeder
1 Peede r 1 Feed(: r I Feeder
C#
Type
L i b r a r y CodeName C u r r e n t
(KA)
-- -------- ---------------- --------
Batusangkar-Ombilin Bengkinang-Garuda S k t i B t g Agam-PLTA Garuda S k t i - D u r i G a r u d a S k t i - T L Lembu Grd Skti-PLTD Lernbu Indarung-Solok K e PLTA S i n g k a r a k Koto Pjg-Bengkinang Koto Pjg-Garuda S a k t i LB Alung-Bus PLTA S i k r a k LB Alung-Pauh5 Lb A l u n g - P I Padang Maninjau-Lb Alung Maninjau-Pdg Luar Ombi l i n - I n d a t u n g Ombilin-Kiliranjao 0mbilj.n-PLTU O m b i l i n Ombil i n - S a l a k PIP-Pauh 5 PLTA-Bus M a n i n j a u Pauh5-Indarung Pauh5-PLTG Pauh5 Pauh5-Simpang Haru Payakumbuh-Batusangkar Payakumbuh-Btg Agam Payakumbuh-Koto p j g Pdg Luar-Payakumbuh Singkarak-Batusangkar Solok-Salak k e PLTA Koto P j g k e PLTD S i m p a n g h a r u k e PLTG Lembu
Laporan I'cnclitian DII'A 2007
1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder I Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder
0.311 0.469 0.000 0.174 0.176 0 . OOC
0.255 0.451 0.539 9.084 0.349 0.096 0.238 0.077 0.138 0.048 0.064 0.771 0. 3'12 0.162 0.264 (I 0. 86 Q.000 0 . 2 19 0.273 5.100 0;234 C. 026 0.192 0.317 0.441 0.000 0.000
Angle (Deg)
Ampacity Loading (KA) (R)
------ -------- ------0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0. 090 0.000
o . oon 0.000 0.000 0.000 0.000 0.224 0 . on0 0.900 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
40 .
LAMPIRAN 2. Aliran Daya Setela h Terjadi Gangguan EDSA Advanced Power Flow Program 'J5.50.00
Project No. : Project Name: Title Drawing No. : Revision No.: Jobfile Name: sumbar-riau baru2 Scenario : 1 -
Page Date j Tire \ Company Engineer Check by Date
: 1 : 09/09/2007 :
06:78:08 am
: : :
Electrical One-Line 3-Phase t o Single-Phase project System Infornation ----------------------------------Base MVA Frequency Unit System MaxIterations Error Tolerance # # # # # #
of of of of of of
=
-
-
Buses entered Active Buses Swing Buses Generators Loads Shunts
2 I
# of Reactors # of C.B. X of Open :;wlLchcs
-= -
-
24
1 3 16 0 33 33 0
0 0 (I
=
r.~n:;f r)r111,,1 Uuplex I<edcLcr Functional load Feeder in Magnetic Conduit Generator Constant current load A111 ral
-
= = =
=
I
tlorle
I' Load 1'11: zfnlr Scc i t b s C ShuntC ShuntR Z-Lodd Ref OC
-
=
-
= =
N o r i t . i:onLribuLing Constant. power load l1hf~:;(.-!;f~ i f I l'r,~n:;forrn~r S e t i c s CdpaclLoc Shunt Capacitor Shunt Reactor Constant impcdance load Reference Temperature
Power Flow By Newton Raphson CONVERGED Iteration: 23
1,aporan Pcnclitian DlPA 2007
0.0100 ( 8 )
29
- =-winding trdrls loriner 3-windinq transformer
A I I ~ . o ;
DKeactor F-Load FeederM Gen I-Load
-
-
# of Lines entered # Total Brancnes/llnes # of Transforners
2-W xfmr 3-W xfmr
.-
100.000 (MVA) 50 (HZ) Metric 1000 0.010 (MVA), 0.000100 iPU),
EDSA A d v a n c e d P o w e r 1.'; o w Pro(]r d n , -------
--.--
3-Phase
. '>!i . (11)
~
P r o l e c t No. : P r o j e c t Name: Title D r a w i n g No. : R e v i s i o n No.: J o b f i l e Name: s u r n b a r r i a u b a r u 2 Scenario : 1 E l e c t r i c a l One-Line
'V',
~. ~. -.-. . - - . -
t o Single-Phase
I~cII~
.-
Tinie Company ICr~qin c c r Check by Date
: 06:38:08
.? : 1J'l~~J~,'~007
am
: :
:
projrct
Surnmary o f T o t a l G e n e r a t i o n a n d Demand
...................................... ...................................... P (MW) S w i n g B u s ( e s ): Generators : Shunt S t a t i c Load Motor Load T o t a l Loss
: : :
10.673 382.000 0.000
0 , MVAR)
I 53.854 -13.886 0.000
(MVA)
PF ( R )
99.429 382.252 0.000
10.73 99.93 0.00
S
-
Mismatch
Generator & Capacitor/Inductor
B u s Name
(SVC) V o l t a g e C o n t r o l
C o n t r o l l e d Bus
DesiredV AchieveV
GenL'
P
Q
Qmin
,.
Qmax
(kV) (MVAR)
(MVAR)
PLTA K o t o F a n j a n g 0.27 0.50 PLTA M a n i n j a u 6.79 34.00 PLTU O m b i l i n 20.96 50.00
....................
--------
(
kV1
--------
(kv) .
(MW)
(MVAR )
-------- -------- - - - - -
-------.
PL'rA Kot.0 P a n j a n 3
I ;(I.OOC
149.420
149.420
114.00
-ll.L~Cl
PLTA M a n i n j a u
1!'~~1.000 150.000
150.000
68.00
- 3 4 . 00
PLTU O r n b i l i n
150.000
150.000
200.00
150.000
-50.01
-
I.7I)SA A(lvancecl Pnwr. r -
- -
P r o j e c t NO. : P r o j e c t Name: Title Drawing No. : Revision No.: J o b f i l e Name: s u m b a r - r i a u Scenario : 1 E l e c t r i c a l One-Line
-
Flow
['ro(jr'll:~V ' J . ' j 0 .
00
Page
.
P,-i I r , 'I' i rnt,
: rlQ!o?,'?Oll7 : 0 1 , : <(! : O l i
.I I
.tm
C~xnpdr).? :
t:nqirifel- : Cneck b y : Date
barr~:
3-Phase
t o Single-Phase p r o j e c t
Bus V o l t a g e R e s u l t s
-------------------------------------
Bus Name
TYP+
........................
------
PLTA S i n g k a r a k PLTA Koto P a n j a n g PLTA M a n i n j a u PLTU O m b i l i n Batusangkar Bengkinang B t g Agam Duri Garuda S a k t i Indarung Kiliranjao Koto P a n j a n g Lubuk Alr~rig Manin J a u Ombilin PI Padang FLTA Btg Agam PLTD Simpng H a r l l PLTG Pauhtj PLTG TL Lembu PLTG T1 Lembu Padang L u a r Pauh 5 Paya kumbuh Salak Simpang Haru Singkarak Solok TL Lembu
Swing Gen * Gen * Gen * P-Load P-Load None P-Load ?-Load None P-Load P-Load P-_Load P-Load None P-Load None Nonc None None None P-Load P-Load P-Load P-Load P-Load None P-Load P-Load
*
V
(KVOLTS)
DROP (%)
P (MW)
Q (MVAR)
PF (8)
-------- ------ ----- -------- -------- -----0.00 0.39 0.00 0.00 0.00 0.41 0.06 0.86 0.50 f, .04 11.16 11.39
,i; .0 1
0.00 -0.00 0.02 0.06 0 .03 1 0.04 0.5C
0.50 0.OF, 0.04 0.06 0.00 0.04 0.ou 0.02 0.51
: !-3ltage C o n t r o l l e d Ruses
1,aporan Penelitian DlPA 2007
ANG (DEG)
EDSA A d v a n c e d P o w e r F l o w P r o q r a m V',. 'i0.011
- -- -- -- -.-.- -. . -. ..... ---. .. .- .-.. .... . .. . - .- .-
P r o j e c t No. : P r o j e c t Name: Title D r a w i n q No. : R e v i s i o n No.: J o b f i l e Namc: s u r l ~ b a r r i a u Scenario : 1 E l e c t r i c a l One-Line
.
. .
Pdge Date T i me (:nrnp.:r Cnqinerr C h e c k by Date '
~,ILII:;!
3-Phase
..
r
>
: 09/09/2007 : 0f-,:-3fl:fin am : :
:
t o Single-Phase p r o j e c t
Bus V o l t a $ j e R e s u l t s ----------------------------.- --- - -- -BUS Name
TYPe
PLTA S i n g k a r a k PLTA K o t o P a n j a n g PLTA M a n i n j a u PLTU O m b i l i n Batusangkar Bengkinang B t g Agam Duri Garuda S a k t i Indarung Kiliranjao Koto Panjang Lubuk Alung Maninj a u Ombilin PI Padang PLTA B t g Agarn PLTD S i m p n q H a r ~ r PL'I'G P a u h l , PLTG TL Lernbu PLTG T1 Lembu Padang Luar Pauh 5 Payakumbuh Salak Sirnpang Ifaru Singkarak Solok TL Lembu
V (KVOLTS)
DROP (%)
Swing Gen Gen * Gen ?-Load P-Load None P-Load P-Load None P-Load P__Load 3-Load P__L,oad None P-Load None Nsnc Norlr None None P-Load P-Load F -Load P-Load P-Load None P-Load -L o a d
* : Voltage C o n t r o l l e d Buses
1,aporan Penelitian DII'A 2007
ANG (DEG)
P
(MW)
Q (MVAR)
PF (%)
EDSA A d v a n c e d Power Fl ow Profjr;rrn V's . L!O. 0 0 ....................
P r o j e c t No. : P r o j e c t Name : Title D r a w i n g No. : R e v i s i o n No.: J o b f i l e Name: s u m b a r - r i a u Scenario : 1 E l e c t r i c a l One-Line
!'dclr
rI.11
B r a n c h Name
T i mr: C(?m[),~n y Entli ncl?r C h c c k by Dace
baru2
3-Phase
,
: 5 : !19/0q/%007 : 0f,:38:OS : :
am
:
t o Single-Phase p r o j e c t
C#
Type
L i b r a r y CodeName
From -> T o Flow
T o -> From Flow
Losses (WAR)
........................ - -- - -- Batusangkar-Ombilin -1.02 Bengkinang-Garuda S k t i -1.67 B t g Agam-PLTA 0.00 Garuda Skti-Duri -0.30 G a r u d a S k t i - T L Lembu -2.07 G r d S k t i - P L T D Lembu 0.00 Indarung-Solok -0.56 Ke PLTA S i n g k a r a k 0.00 Koto Pjg-Bengkinang -1.95 Koto Pjg-Garuda S a k t i -2.90 LtB A l u n g - B u s PLTA S i k r a k -0.80 LB A l u n g - P a u h 5 -0.71 Lb A l u n g - P I P a d a n g -5.11 Maninjau-Lb Alung -4.77 Maninjau-Pdg Luar -1.19 Ombilin-Indarung 0.03 Ombilin-Kiliranjao 0.11 Ombilin-PLTU O m b i l i n 0.00 Ombilin-Salak -0.41 PIP-Pauh 5 -1.09 PLTA Bus M a n i n j a u 0.00: Pauh5-lntlarung -3.48 Pauh5-PLTG P a u h 5 0.00
-- --------
(MVAR)
(MW)
I
(WAR)
(MW)
,
(MW)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -------- - - - - - - - -
------.---------
1 Feeder
1 Feeder 1 Feeder
1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder
1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder
1 Feeder 1 Feeder
1 Feeder 1 ~eedhr 1 Feeder
I Feeder
250
1 Feeder
250
I
1,'t'c:cjer
%'JO
1 Feeder
250
68.00
1 ~ ~ ' c , < ! d
;",O
f,ca
1 l'eedcr
250
I
-200.00
20.96
2C0.00
-20.96
0.00
84.01
-3.73
, -84.01
3.31
0.00
lC.06
I
.' , ; I
(;.00
6.79 -11
.6,.3
0.00
-60.00 -f,'j.
'I;!
0.00
-1~1.1')
I1 . 0 0
-6.79
0.00
1'1
0 . 00
0.00
.0.00
I).
-
Pauh5-Sirnpang Haru
1 Feeder
-0.10
Payakumbuh-Batusangkar
1 Feeder
0.06
Payakumbuh-Btg Agam
1 Feeder
0.00
Payakumbuh-Koto pjg -3.33 Pdg Luar-tlayahumt,uh
1 Feeder 1 k,'r%c!ci(?r
-'I .70
Singkarak-Batusangkar -1.37 Solok-Salak
1 Feeder 1 Feeder
-4.61
ke PLTA Koto Pjg
1 Feeder
0.00
ke PLTD Simpanghsru
1 Feeder
0.00
ke PLTG Lembu 0.00
1 Feeder
P r o j e c t No. : Project N a m e : Title Drawing N o . : Revisic111 N o . : J o b f i l e Name: s u n b a r - r i d u baru;! Scenario : 1 E l e c t r i c a l One-Line
. ' ,I : ~)9/~1')/;'i~l17
I'
I ) r ~ lI .
Tim,' Corn!?.>ri:i I.;r~fl
I
r , n , t ~ v
C h c c i . t,:/
: : : :
06:38:08 am
Date
3-Phase t o Slngle-Phase p r o j e c t
Branch C u r r e n t Flow V a l u e s
.......................... Branch Name
........................ Batusangkar-Ombilin Bengkinang-Garuda S k t i B t g Agam-PLTA Garuda S k t i - D u r i Garuda S k t i - T L Lembu Grd Skti-PLTD Lembu Indarung-Solok Ke PLTA S i n g k a r a k Koto P j g - B e n g k i n a n g Koto Pjg-Garuda S a k t i LB Alung-Bus PLTA S i k r a k LB Alung-Pauh5 Lb Alung-PI Padang Maninjau-Lb Alunq Maninjau-Pdg L u a r Ombilin-Indarung Nilin-Kiliranjao m i l i n - P L T U Ombilin Ombilin-Salak PIP-Pauh 5 PLTA-Bus M a n i n j a u Pauh5-Indarung Pauh5-PLTG Pauh5 Pauh5-Simpang Haru Payakumbuh-Batusangkar Payakumbuh-Btg Agam Payakurnbuh-Koto p j g Pdg Luar-Payakumbuh Singkarak-Batusangkar Solok-Salak ke PLTA Koto P j g ke PLTD S i m p a n g h a r u ke PLTG Lembu
Type
C#
--
L i b r a r y CodeName C u r r e n t (KAI
-------- ----- 1
1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feeder 1 Feedcr 1 Feed :.r
1,aporan I'enelitian DIPA 2007
Angle (Deg)
Ampacity L o a d i n g (KA) (%)
-------- ------ -------- ------0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.003 0.0c0 0.000 0 :300 0.COO 0.O G O 0.000 0.ooC) 0.724 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
117%
47
LEMBARAN IDENTITAS DAN YENGESAH AN LAPOKAN PENE1,ITIAN
1. a. Judul Penelitian
: Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik di
Sunibar-Riau b. Bidang llmu
Sisteni Tenaga Listrik
2. Personalia a. Ketua Peneliti Nama Lengk?.p
Drs. Hambali, M.Kes.
~ a n g k a t l ~ o l / ~ l ~ Penata /Ill .c/ 1 3 1 669089 Fakultas/Jurusan
1' eknik / Teknik Elektro
b. Anggota I'eneliti
Nama Lengkap
Oriza Candra, M.T.
Pangkat/Gol/N I P
Penata Muda Ill ].a11 32232490
FakuItasNurusan
'Seknik / 'l'eknik Elektro Telah direvisi sesuai saran pereviu
3. Laporan Penelitian
Padang, 19 November 2007 Pereviu I
Pereviu 11.
Drs. Jamin ~embii-inn,M.Pd.
Mengetahui : Ketua Lcmbaga I'cnclilian Universitas Negeri Padang,
Firof. Dr. H. Anas Yasin, M.A NIP. 130365634
& Drs. Dama
uswanto
LEMBARAN IDEN'I'ITAS DAN PENGESAHAN LAPOHAN PENELITIAN 1. a. Judul Penelitian
b. Bidang llmu 2. Personalia
Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik di Sumbar-Riau Sistem Tenaga L.istrik
,
I
a. Ketua Peneliti Nama Lengkap
Drs. Hambali, M.Kes.
Panglcat/Gol/NIP
i'enata /IlI.c/13 1669089
i
Fakultas/Jurusan
ireknik / Teknik Elektro
b. Anggora Peneliti
Nama Lengkap
Oriza Candra, M.T.
Pangkat/Gol/NIP
Penata Muda /I I I.a/I 32232490
Fakultas/Jurusan
Teknik / Teknik Elektro
3. Laporan Penelitian
Telah direvisi sesuai saran pereviu Padang, 19 November 2007
Pereviu I
v-
Drs. Jainin Sein {iring, M.P'
~endctahui: Ketua Lembaga Penelitian Univcrsitas Negeri Padang,
I'rol'. Dr. I I. Anns Ynsin, M . A NIP. 130365634
Peieyiu 11,
,
LEMBARAN IDENTITAS DAN PENGESAHAN LAPOR 4N PENELITIAN 1. a. Judul Penelitian
: Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik di
Sumbar-Riau b. Bidang Ilmu
Sistem Tenaga Listrik
2. Personalia a. Ketua Peneliti
I
1
Nama Lengkap
D!-s. Hambali, M.Kes.
PangkatlGolMIP
Penata /Ill .c/ I3 1669089
Fakultas/Jurusan
Teknik / Teknik Elektro
b. Anggota Peneliti Nama Lengkap Pangkat/Gol/NIP
Oriza Candra, M.T.
Fakultas/Jurusan
Teknik / Teknik Elektro
Penata Muda /III.a1132232490
3. Laporan Penelitian
Telah direvisi sesuai saran pereviu
I
Padang, 19 November 2007 Pereviu I .
@-
Drs. Jamin Sem iring;, M.Pd. Mengetahui : Ketua Lernbaga Penelitian Universitas Negeri Padang,
Prof. Dr. H. Anas Yasin, h4.A NIP 130365634
-
