TESIS
ANALISIS BATAS STABILITAS STEADY STATE DAN TRANSIENT MENGGUNAKAN METODE RADIAL MENGGUNAKAN METODE RADIAL EQUIVALENT INDEPENDENT (REI) DIMO Oleh : JEFRI LIANDA 2209 201 008 DOSEN PEMBIMBING : Prof.Ir.ONTOSENO PENANGSANG, M.Sc. PhD Prof. Dr. Ir.ADI SOEPRIJANTO, MT.
ABSTRAK S Kebutuhan akan daya listrik, Pusat pembangkit Stabilitas menjadi perhatian utama k di i b b kondisi beban puncak k DIMO mereduksi jaring transmisi DIMO mereduksi jaring transmisi indeks stabilitas steady state untuk setiap indeks stabilitas steady state untuk setiap kondisi pembebanan St bilit t Stabilitas transient metode equal‐area criterion i t t d l it i dan persamaan swing
PENDAHULUAN Sistem tenaga listrik multi mesin membutuhkan waktu yang lama dalam menganalisis stabilitas steady state dan transient. Bagaimana mereduksi jaring multi mesin kompleks menjadi sederhana kompleks menjadi sederhana Menganalisis batas stabilitas batas stabilitas steady state steady state dan transient dengan cepat sehingga akan dapat diaplikasikan secara real time diaplikasikan secara real time Menentukan batas stabilitas yang masih aman untuk stabilitas steady state dan transient stabilitas steady state dan transient
Radial Equivalent Independent (R I) IMO (REI) DIMO REI‐Dimo merupakan suatu metode yang digunakan untuk menggantikan jaring transmisi dengan admintansi konstan, kemudian mengelompokan jaring transmisi ke dalam bus fiktif.
Kriteria Luas Sama Metode kriteria luas sama dapat digunakan untuk memprediksi stabilitas untuk memprediksi stabilitas
Mδ&& + Pem = Psh δ δ0
∫ Psh d δ =
δ δ0
∫ Pem d δ
Persamaan Ayunan (Swing) Δω 0 = 0 ddΔ Δω π f 0 = Pa H dt
Sebelum terjadi j ggangguan gg
Selama terjadi gangguan
DATA YANG DITELITI DATA YANG DITELITI
Sistem interkoneksi 500kV Jawa Bali 8 Bus Generator 15 Bus Beban
Prosedur Radial Equivalent Independent (REI) dimo
Jalankan Load Flow Fl Tentukan Bus Beban Tentukan Bus Netral Fiktif Hubungkan Bus Beban Ke Bus Netral Fiktif Jalankan Load Flow Reduksi Y bus baru
Simulas dan Analisa No Bus 1 8 10 11 15 17 22 23 9
9 -0.2296 - 2.7875i -0.2282 0.2282 - 2.5303i -0.1732 - 1.8221i 0.0657 - 3.0665i 0.1065 - 0.6660i 0.0144 - 1.6252i -0.0420 - 2.1648i 0.1672 - 0.6704i 0.3178 +15.2987i H il matrik Hasil t ik Y setelah t l h gaussian i
Load Flow Dimo
Indeks Stabilitas Q(MVar) V (pu) 4032 0 862 0.862 4149.642 0.851 4267.285 0.84 4384.927 0.829 4502.57 0.816 4620 212 0.801 4620.212 0 801 4737.855 0.785 4855.497 0.766 4973.14 0.744 5090.782 0.717 5208 425 0.68 5208.425 0 68 5293.912 0.637
Indek Stabilitas -35.465 35 465 -34.6615 -33.7503 -32.7083 -31.5035 -30.092 30 092 -28.4108 -26.3504 -23.7298 -20.1893 -14 14.7933 7933 -7.638
Step 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
P (MW) 10282 10582 10882 11182 11482 11782 12082 12382 12682 12982 13282 13500
13
13582
5326.067
0.602
-1.6842
14
13590
5329.204
0.593
-0.2847
15
13592
5329.989
0.591
0.099
Kurva P‐V Sistem Jawa Bali 500kV P-V Curve
0.9 Base Case
Averrage System Voltage [pu]
0.85 0 85
0.8
0.75
0.7
0.65
06 0.6
0.55
Critical Case
1.05
1.1
1.15 1.2 1.25 Total Grid G Utilization [MW]
1.3
1.35
1.4 4
x 10
Kurva Indeks Stabilitas Terhadap Perubahan Beban 5 0
C iti l C Critical Case
S ta b il it y In d e x s
-5 -10 -15 -20 20 -25 -30 -35 -40
Base Case 1
1.05
1.1
1.15 1.2 1.25 Total Grid Utilization [MW]
1.3
1.35
1.4 4
x 10
Kurva Indeks Stabilitas Terhadap Tegangan 0 95 0.95
A v eragee S y s tem V oltage [pu]]
0.9 B Base C Case
0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 06 0.6 0.55 -40
Critical Case -35
-30
-25
-20 -15 Stability Indexs
-10
-5
0
5
V
E X1 = 0,0418 X2 0 6411 X2 = 0,6411 X3 = 0,0419 E = 1.0025 1 0025
V= 0 862 V= 0.862
eacfault (Pm E V X1 X2 X3) eacfault (Pm, E, V, X1, X2 ,X3) swingmeu (Pm , E ,V ,X1, g ( , , , , X2, X3, H, , , , f, tc, tf, Dt) , , , )
Hasil Running Fungsi eacfault Step p 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
P 10282 10582 10882 11182 11482 11782 12082 12382 12682 12982 13282
V 0.862 0.851 0 84 0.84 0.829 0.816 0.801 0.785 0.766 0.744 0.717 0.68
CCT 0.118 0.114 0 108 0.108 0.103 0.097 0.091 0.084 0.077 0.069 0.06 0.047
MAS 149.73 148.687 147 218 147.218 145.684 143.977 142.064 139.963 137.499 134.567 130.822 125.277
CCA 81.91 80.442 78 489 78.489 76.591 74.651 72.689 70.796 68.924 67.191 65.752 65.164
Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 10282 MW Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 10282 MW Application of equal area criterion to a critically cleared system Critical clearing g angle g = 81.9097 20
Power, per unit
15
Pm 10
5
0 0
20
40
60
80 100 120 Power angle, degree
140
160
180
Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 13282 MW Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 13282 MW Application of equal area criterion to a critically cleared system Critical clearing angle = 65.1641 16 Pm
14
Powerr, per unit
12 10 8 6 4 2 0
0
20
40
60
80 100 120 Power angle, degree
140
160
180
Kurva swing sistem One‐Machine Kurva swing sistem One Machine pada beban 10282 MW pada beban 10282 MW One-machine system swing curve. Fault cleared at 0.118s 120 110 100
Delta, degree
90 80 70 60 50 40 30
0
0.05
0.1
0.15
0.2 t, sec
0.25
0.3
0.35
0.4
K Kurva swing sistem One‐Machine pada beban 10282 MW i it O M hi d b b 10282 MW One-machine system swing curve. Fault cleared at 0.13s 160
140
Delta, degree
120
100
80
60
40
20
0
0.05
0.1
0.15 0.2 t, sec
0.25
0.3
0.35
Kesimpulan Metode REI‐ Metode REI DIMO dapat digunakan untuk menganalisa DIMO dapat digunakan untuk menganalisa stabilitas sistem tenaga listrik Sistem Jawa Bali memiliki Indek stabilitas steady state sebesar ‐35,465 dan CCT sebesar 118 m detik Penambahan pembebanan mengakibatkan indek stabilitas steady state semakin tidak stabil dan dapat menyebabkan turunnya tegangan g g g gp Critical clearing Time sangat tergantung pada kondisi pembebanan sistem
DAFTAR PUSTAKA 1 DAFTAR PUSTAKA [ 1 ] Mohamed M. Hamada, Mohamed. A.A. Wahab, Nasser. G.A. Hemdan “Simple and efficient method for steady‐state voltage stability assessment of radial distribution systems” ScienceDirect Electric Power Systems Research 80, 2009, pp. 152‐160 [ 2 ] Sulistiawati Irren Budi, “Analisa Pengaruh Beban Dinamik Pada [ 2 ] S li i iI B di “A li P h B b Di ik P d Kestabilan System Tenaga Listrik” Tesis Program Pasca Sarjana ITS, Surabaya 2003 Surabaya, 2003. [ 3 ] H. R. Cai, C. Y, K. P. Wong” Application of Differential Evolution Algorithm for Transient Stability Constrained Optimal Power Flow” Algorithm for Transient Stability Constrained Optimal Power Flow IEEE Transactions On Power Systems, May 2008, Vol. 23, No. 2
DAFTAR PUSTAKA 2 DAFTAR PUSTAKA [4]
Savu C. C Savulescu “Solving Solving Open Access Transmission And Security Analysis Problems With The Short‐Circuit Currents Method” Latin America Power 2002 Conference,, Controllingg and Automatingg Energy Session, August 27, 2002, Monterrey, Mexico [5] Zaneta E , and Anton. B “The power system steady‐state stability snalysis”AT&P journal PLUS, 2008, pp. 54‐57 [6] Federico Milanoa, Kailash Srivastava “Dynamic REI equivalents for short circuit and transient stability analyses” ScienceDirect Electric Power Systems Research 79, 2009, pp. 878‐887
DAFTAR PUSTAKA 3 DAFTAR PUSTAKA [ ] Djiteng Marsudi,”Operasi [7] d ” sistem tenaga listrik”. l k” Graha h Ilmu l edisi d kedua 2006. [8] Zainal Abidin “Pengembangan Pengembangan Sistem Monitoring Keamanan Multi Generator Berbasis Neural ‐ Network” Tesis Program Pasca Sarjana ITS, Surabaya, 2009. [9] Wu, F. F., and Narasimhamurti, N., “Necessary Conditions for REI Reduction to be Exact,”IEEE PES Winter Meeting 1979, P Paper A 79 065‐ 065 4 1979. 4, 1979 [10] Savulescu, S. C., “Fast Assessment of the Distance to Instability. Theory and Implementation, Implementation ”in in Real Time Stability in Power Systems, Systems pp. pp 31 31–64 64, Springer Verlag, Norwell,MA, 2006.
