JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
1
Desain dan Analisis MPPT Berbasis DCSwitched Capacitor untuk Sistem GridConnected Photovoltaic Ria Sasmita Utami, Mochamad Ashari1), dan Dedet Candra Riawan2) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected];
[email protected] Abstrak—Energi terbarukan kini mulai gencar dikembangkan, terutama energi surya sebagai salah satu energi yang potensial di Indonesia. Photovoltaic (PV) adalah salah satu cara yang dapat digunakan untuk merubah energi cahaya menjadi energi listrik. Namun tingkat efisiensi daya yang dihasilkan oleh Photovoltaic masih rendah (±15%), maka untuk mendapatkan daya maksimum dari PV digunakan Maximum Power Point Tracker (MPPT). Tugas Akhir ini menggunakan MPPT berbasis konverter DC Switched-Capacitor dan sistem PV yang tersambung dengan jaringan (grid-connected). Daya maksimum didapatkan dengan cara mengatur duty-cycle pada switching konverter switched-capacitor. Terdapat dua tipe sistem PV, yaitu tipe standalone dan grid-connected. Untuk menghubungkan sistem dengan jaringan, diperlukan rangkaian inverter yang mengubah keluaran besaran DC dari konverter menjadi besaran AC sesuai dengan sistem pada grid. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem PV dengan konverter DC Switched-Capacitor dapat membuat photovoltaic tetap menghasilkan daya maksimum dalam intensitas cahaya matahari yang berubah, dan inverter mampu menjaga tegangan sistem agar tetap stabil. Kata Kunci—Photovoltaic, MPPT, switched-capacitor, inverter, grid-connected
menyamakan nilai resistansi masukan (RIN) pada konverter dengan resistansi dari array PV saat MPP (RMPP). Pada studi ini digunakan konverter dengan topologi buck dengan switched capacitor sebagai kontroler MPPT. Dengan digunakannya konverter dengan topologi switched capacitor diharapkan menjadi alternatif jenis MPPT dengan rangkaian yang lebih sederhana, karena rangkaian SC konverter tidak menggunakan induktor. Permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah bagaimana converter yang berbasis DC switchedcapacitor dapat menemukan MPPT dan mampu mentransfer daya maksimum dari photovoltaic dan bagaimana sistem tersambung dengan jaringan (grid). II. PHOTOVOLTAIC DAN MPPT BERBASIS SWITCHEDCAPACITOR A. Photovoltaic Photovoltaic (PV) adalah sebuah alat yang dapat mengubah energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. Persamaan dasar dari suatu PV dapat dinyatakan sebagai berikut:
I. PENDAHULUAN UMBER energi adalah hal yang sangat krusial bagi manusia untuk menjalani kehidupan. Kini permasalahan mengenai sumber energi yang mulai menipis telah mulai ramai menjadi topik pembahasan di berbagai bidang. Untuk itu manusia kini mencari cara lain untuk menghasilkan energi dengan sumber daya alam yang dapat diperbarui sebagai sumber energi alternatif. Salah satu pembangkit listrik terbarukan yang kini mulai populer adalah Photovoltaic (PV). PV adalah suatu sistem yang bekerja mengubah sinar matahari menjadi energi berupa listrik arus searah (DC). Suatu modul PV akan dapat menghasilkan listrik secara maksimal jika seluruh selnya mendapatkan sinar matahari. Saat radiasi sinar matahari dan suhu mencapai nilai tertentu, terdapat sebuah titik operasi yang unik dari kurva daya-tegangan (P-V) pada sebuah array PV yang disebut Maximum Power Point (MPP), dimana daya yang dihasilkan bernilai maksimum [1]. Untuk memperoleh daya maksimum, PV array harus dioperasikan pada titik MPP. Dalam Tugas Akhir ini, digunakan MPPT yaitu incremental conductance, adalah metode MPPT yang mengacu pada kemiringan gradien dari kurva daya PV. Gradien akan bernilai nol pada titik MPP, bernilai positif pada sisi kiri, dan negatif pada sisi kanan [2]. Titik MPP dapat ditelusuri dengan membandingkan instantaneous conductance (I/V) dengan incremental conductance (∆I/∆V). Kontroler dari MPPT akan
S
𝐼 = 𝐼𝑆𝐶 −𝐼𝑂 [𝑒
𝑉+𝐼𝑅𝑠 ) 𝑛𝑘𝑇
𝑞(
− 1] − (
𝑉+𝐼𝑅𝑠 𝑅𝑠ℎ
)
(1)
Dengan parameternya: I = arus output PV (A) Isc = arus yang terbangkit pada PV (A) Io = arus saturasi dioda q = muatan elektron = 1.6×10–19(Coulomb) k = konstanta Boltzmann = 1.38×10–23 J/°K n = faktor kualitas dioda, bernilai antara 1 dan 2 T = temperatur sel (°K) Rs = hambatan seri sel (Ohm) Rsh = hambatan shunt (Ohm) V = tegangan output PV (V)
B. Maximum Power Point Tracker (MPPT) Dalam Tugas Akhir ini digunakan MPPT metode Incremental Conduction. Metode Incremental Conduction pada dasarnya berpatokan pada kemiringan dari kurva daya yang diperoleh dari PV array, yang bernilai nol pada saat MPP, positif saat posisinya di bagian kiri MPP dan negatif pada posisi bagian kanan[2]. Sesuai dengan kondisi berikut:
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 𝑑𝑃 𝑑𝑃 𝑑𝑉 𝑑𝑃
2
= 0, 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑀𝑃𝑃
𝑑𝑉
> 0, 𝑏𝑎𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑘𝑖𝑟𝑖 𝑀𝑃𝑃
iin
(2)
Vc
{𝑑𝑉 < 0, 𝑏𝑎𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑀𝑃𝑃
𝑑𝑉
=
io
𝑑𝑉
=𝐼+𝑉
𝑑𝐼 𝑑𝑉
≅𝐼+𝑉
∆𝐼
Do
(3)
∆𝑉
Vc
Ro Vo
C2
1
Lin
C. Switched Capacitor Converter Salah satu metode baru pada elektronika daya adalah perkembangan dari converter switching-mode tanpa induktor dan transformator[3]. Tujuan utama dari konverter dengan switching-mode adalah untuk menghasilkan tegangan output (DC maupun AC) yang konstan pada beban, meskipun terjadi perubahan tegangan input maupun beban. Dalam proses transfer energi diperlukan elemen kontrol, agar konverter dapat mengubah topologinya sesuai siklus switching[5]. Secara sederhana rangkaian konverter switched-capacitor topologi buck ditunjukkan pada Gambar 1. Rangkaian terdiri atas dua buah kapasitor C1 dan C2 yang bernilai sama dan tiga buah dioda D1, D2 dan D12. Rangkaian ini cukup untuk menjadi sebuah rangkaian untuk menurunkan tegangan input. Keadaan saat switching dapat dilihat pada gambar 2 (a) dan (b). Saat toff (VC1=VC2=VC), C1 dan C2 akan terisi tegangan secara seri, dan saat ton, C1 dan C2 akan mengalami discharge secara paralel [6].
Co
2
MPP dapat ditelusuri dengan membandingkan nilai konduktansi (𝐼/𝑉) sesaat dengan nilai perubahan konduktansi (∆𝐼/∆𝑉) selanjutnya.
C1
S
D2
C1
D1
𝑑(𝐼𝑉)
Lo
Vin
Dengan persamaan: 𝑑𝑃
1
Lin
iin Vc
Lo io
S
D2
C1
Do
Vin D1
Vc
Co
Ro
C2
2 1
Lin
iin Vc
Lo io
S
D2
C1
Do
Vin D1
Vc
Co
Ro
C2
2
Gambar 3. (a) Diagram konverter (b) topologi switching toff (c) topologi switching ton
Vdc
Q1
Q3
Q2
Q4
Cdc
D2
D12
Gambar 4. Rangkaian dasar inverter tipe full-bridge satu fasa C2
D1
Dengan menyertakan topologi pada gambar 2 dalam sebuah buck converter dan ditambahkan induktor Lin pada input untuk mengurangi ripple arus input, didapatkan sebuah konverter step-down hybrid seperti pada gambar 3. Topologi switchingnya adalah: 𝑡𝑜𝑛 (= 𝐷𝑇𝑠 ) (4)
Gambar 1. Topologi buck secara sederhana 1
1
iC1 + iC2
VC1
D2
C1
C1
D12
Vin
iC1
iC2
D1
toff
VC2
2
𝑡𝑜𝑓𝑓 (= (1 − 𝐷)𝑇𝑠 )
VC1
Vin iC1 = iC2
dan
VC2
C2
ton
C2
2
Gambar 2. (a) Topologi switching pada saat toff (charge) (b) saat ton (discharge)
(5)
Pada Gambar 3, persamaan tegangan pada Lin dan Lo dapat dituliskan sebagai berikut: (𝑉𝑖𝑛 𝑉𝐶 )𝐷 + (𝑉𝑖𝑛 2𝑉𝐶 )(1 − 𝐷) = 0 (6) (𝑉𝐶 𝑉𝑂 )𝐷 − 𝑉𝑂 (1 − 𝐷) = 0 (7) Sehingga 𝐷 𝑉𝑂 = 𝑉 (8) 1+𝐷 𝑖𝑛 Dimana D1= 1 – D.
1
D. Grid Interfacing dan Inverter Pada dasarnya inverter adalah rangkaian yang dapat mengubah besaran DC menjadi AC. Tegangan DC input dengan tidak ada ripple dapat menghasilkan tegangan AC
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
3
keluaran berupa square wave, pulse width modulation atau sinusoidal tergantung dari teknik switching yang digunakan. Pada tugas akhir ini digunakan inverter tipe full-bridge satu fasa. Rangkaian prinsip dari inverter full-bridge ditunjukkan pada Gambar 4. III. DESAIN DAN PEMODELAN MPPT BERBASIS SWITCHED-CAPACITOR CONVERTER A. Konfigurasi Sistem Secara umum desain sistem PV terhubung grid ditunjukkan blok diagram pada gambar 5. Secara umum sistem bekerja dari PV yang menerima sinar matahari dan menghasilkan tegangan. Tegangan yang dihasilkan PV akan masuk dan diproses pada konverter switched-capacitor untuk diturunkan nilainya, dengan kerja konverter switched-capacitor akan dikontrol oleh PI controller yang menghasilkan nilai duty cycle berdasarkan referensi nilai R (resistansi) yang didapat dari MPPT. Pada kenyataannya daya yang dihasilkan oleh PV tidak selalu bernilai maksimum. Hal ini dikarenakan oleh kerja dasar PV yang sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari (irradiance) dan temperatur. Oleh karena itu diperlukan MPPT agar titik daya maksimum dari PV dapat tercapai. Dalam sistem ini digunakan MPPT dengan algoritma incremental conductance. PV
Inverter satu fasa
Irradiance
Buck topology switched-capacitor converter
Suhu
Link Induktor
Duty Cycle
Rref Tegangan PV
PI controller
Incremental conductance MPPT
Kontrol Switching Inverter
Arus output inverter
Arus input konverter
Gambar 5. Blok diagram sistem MPPT berbasis SC converter RQ1
PV
RQ2
Q1
CIN
C1
RCIN
RC1
Q2
D2
COUT
D3
RCOUT C2
Q3
D1
RQ3
RC2
Gambar 6. Rangkaian konverter Switched-Capacitor Llink Q1
Vdc
Q3
Vgrid
Cdc Q2
Q4
Gambar 7. Rangkaian inverter grid-connected
Tabel 1. Parameter dari Konverter Switched-Capacitor Kompone Nilai Keterangan n CIN 200u Kapasitor pada sisi input konverter (Farad) C1 33u Kapasitor pada konverter C2 33u (Farad) COUT 47u Kapasitor pada sisi output konverter (Farad) RCIN 0.015 Ω Resistansi internal CIN (Ohm) RC1 0.015 Ω Resistansi internal C1 (Ohm) RC2 0.015 Ω Resistansi internal C2 (Ohm) RQ1 0.8 Ω Resistansi internal switch Q1 (Ohm) RQ2 50m Ω Resistansi internal switch Q2 (Ohm) RQ3 8m Ω Resistansi internal switch Q3 (Ohm)
Pada Tugas Akhir ini digunakan PV yang disusun seri sebanyak 50 modul sehingga didapatkan daya 3000 Watt beserta tegangan output 855 Volt. PV yang disusun seri kemudian diparalel sehingga membentuk hubungan seri-paralel sebanyak 50 seri dan 2 paralel, yang dapat menghasilkan daya Grid sebesar 6000 Watt dengan nilai tegangan tetap 855 Volt. Konverter Switched-Capacitor yang digunakan memiliki topologi buck, artinya tegangan yang dihasilkan akan bernilai lebih rendah dari tegangan masukannya. Dengan konfigurasi modul PV secara seri-paralel yang memiliki tegangan output maksimal 855 Volt, tegangan PV harus lebih kecil dari tegangan atau sama dengan tegangan jaringan yang akan dihubungkan, yaitu 220 Vrms. Rangkaian konverter Switched-Capacitor terdiri dari switch Q1, Q2 dan Q3, CIN, C1, C2, COUT, tiga buah dioda dan baterai yang dihubungkan paralel sebelum tersambung dengan beban. Berdasarkan referensi [1], parameter yang digunakan dalam konverter Switched-Capacitor tertera pada tabel 1. Pengaturan switch dari konverter switched-capacitor menggunakan Pulse Width Modulation dengan duty cycle yang ditentukan. Dalam operasinya, switch Q1 dan Q2 dinyalakan Load bergantian (interphase) sehingga ketika switch Q1 menyala switch Q2 akan mati dan begitu pula sebaliknya, saat Q2 menyala Q1 akan mati. Switch Q3 sendiri kerjanya ditentukan tanpa PWM, hanya ON atau OFF saja, tergantung dari intensitas cahaya matahari yang diterima oleh PV. Switch Q3 akan OFF saat intensitas cahaya matahari penuh (1000 W/m2), dan ON saat intensitas cahaya matahari tidak penuh. Konverter switched-capacitor yang digunakan di Tugas Akhir ini merupakan topologi buck, yang fungsinya adalah menurunkan nilai tegangan. Konverter ini sendiri memiliki tiga buah switch yaitu Q1, Q2 dan Q3 yang memiliki pengaturan penyalaan masing-masing. Output dari MPPT pada sistem berupa referensi R (resistansi) yang akan dibandingkan dengan nilai R aktual dari rangkaian konverter. Hasil perbandingan yang berupa sinyal error akan dilewatkan blok PI yang kemudian akan menjadi sinyal referensi untuk switching Q1 pada rangkaian konverter
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 switched-capacitor. Untuk menghubungkan keluaran dari konverter dengan jaringan, diperlukan inverter yang akan mengubah besaran DC menjadi AC karena sistem jaringan memiliki besaran AC. Pada tugas akhir ini digunakan inverter tipe full-bridge satu fasa. Rangkaian inverter dinyatakan seperti gambar 7. Rangkaian inverter diatas terdiri dari VDC, Cdc, Q1, Q2, Q3, Q4, dan Lac sebagai filter output inverter. VDC merupakan output dari konverter switched-capacitor yang berupa besaran DC. Switch Q1, Q2, Q3 dan Q4 menggunakan switch tipe IGBT, dan cara kerjanya menyala secara bergantian. Jika Q1 dan Q4 menyala maka Q2 dan Q3 harus mati, demikian pula sebaliknya jika Q1 dan Q4 mati, Q2 dan Q3 harus menyala. Pengaturan nyala-mati dari seluruh switch diatur menggunakan Sinusoidal PWM (SPWM) dimana digunakan perbandingan antara tegangan AC sinusoidal dengan tegangan segitiga. Pada sisi inverter terdapat current control untuk mengatur kestabilan sistem. Kontroler ini menjaga tegangan pada DC link agar tetap bernilai 450 Volt. Dengan menjaga tegangan bernilai tetap, kontroler dapat mengatur bagaimana inverter menyalurkan daya dari sistem PV ke grid. Jika nilai tegangan yang di-sensing pada DC link lebih besar dari nilai yang ditentukan, artinya daya yang ada pada sisi PV lebih besar dari sisi grid sehingga inverter akan mengatur daya yang diserap ke sisi grid. IV. HASIL SIMULASI SISTEM DAN ANALISIS A. Simulasi Konverter Switched-Capacitor
Gambar 8. Perbandingan tegangan PV dan tegangan output, perbandingan arus PV dan arus output
Gambar 9. Hasil simulasi MPPT berbasis konverter Switched Capacitor
Pada bagian ini dilakukan simulasi konverter switchedcapacitor dengan input modul PV dan kontrol MPPT dengan tujuan PV dapat menghasilkan daya maksimum dalam kondisi cahaya matahari yang berubah-ubah pun. MPPT yang digunakan adalah metode incremental inductance dengan hasil berupa referensi R (resistansi) saat titik daya maksimum yang
4 Tabel 2. Nilai tegangan dan arus sistem dari hasil simulasi Ipv Iout Irradiance VPV Vout (Ampere) (Ampere) (W/m2) (Volt) (Volt) 1000 851,882 410,974 7,106 13,69 800 850,013 338,911 5,688 11,37 600 843,238 256,056 4,267 8,53
akan dibandingkan dengan R aktual sistem demi mencapai MPP. Parameter yang akan diamati adalah daya maksimum output PV, daya yang dihasilkan PV, tegangan PV, tegangan output konverter serta arus yang mengalir pada sistem. Dari gambar 8 dapat dilihat bahwa tegangan yang dihasilkan oleh PV mengalami perubahan yang tidak signifikan saat terjadi perubahan pada irradiance. Nilai tegangan output konverter lebih kecil dibandingkan nilai tegangan PV, hal ini sudah sesuai dengan cara kerja konverter switched-capacitor dengan topologi buck yang fungsinya menurunkan nilai tegangan. Tegangan dan arus input serta output pada tiap irradiance nya dapat dilihat pada gambar 9. Konverter switched-capacitor ini telah terhubung rangkaian kontroller MPPT, sehingga daya yang keluar dari PV dan masuk ke konverter dapat dijaga tetap pada nilai maksimum. Hasil simulasi menunjukkan nilai daya yang dihasilkan oleh PV dapat tetap bernilai maksimum meski mengalami perubahan irradiance. Hal ini menunjukkan bahwa sistem telah mampu mencapai tujuan yaitu menjaga agar PV menghasilkan daya maksimum dalam keadaan dengan intensitas cahaya matahari penuh maupun keadaan partial shading. B. Simulasi Konverter SC Sebagai Fungsi MPPT Terhubung Grid Pada bagian ini dilakukan simulasi sistem secara keseluruhan, yaitu modul PV dengan konverter switchedcapacitor dan MPPT yang terhubung dengan grid. Tegangan DC dari konverter akan dihubungkan dengan inverter terlebih dahulu, kemudian setelah melewati filter L (induktor) baru akan masuk pada sistem grid. Inverter ini sendiri memiliki sistem kontrol arus (current control) yang memonitor arus grid untuk mempertahankan tegangan pada bagian input inverter (link dari output konverter DC ke inverter) agar tetap berada di nilai yang telah ditentukan. Parameter yang akan diamati adalah tegangan output konverter, tegangan dan arus output inverter, tegangan dan arus pada grid, daya output konverter dan daya output pada grid. Dilakukan pengujian terhadap sistem dengan cara mengubah besar irradiance secara ekstrim pada input PV, yaitu dari 1000 W/m2 hingga 500 W/m2. Pada bagian ini mula-mula simulasi dilakukan pada keseluruhan sistem dengan input irradiance sebesar 1000 W/m2. Hasil yang didapat pada bagian DC link adalah sebagai berikut:
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6
5
Gambar 13. Daya output PV
Gambar 10. Tegangan dan arus pada DC link sistem
(a)
Gambar 11. Hasil simulasi tegangan dan arus pada inverter
(b)
Gambar 14. Hasil simulasi sistem keseluruhan dengan perubahan irradiance (a) Daya maksimum dan daya output PV (b) Tegangan dan arus DC Link Gambar 12. Tegangan dan arus pada grid.
Dari hasil simulasi didapatkan nilai VDC link adalah 449.99 Volt. Hal ini menunjukkan bahwa sistem telah dapat mempertahankan nilai tegangan pada keluaran konverter dan sebelum inverter sesuai dengan nilai yang diinginkan, yaitu 450 Volt. Selain tegangan DC link, diamati pula tegangan dan arus pada inverter. Hasil simulasi dapat diamati seperti pada gambar 11. Tabel 3. Nilai hasil simulasi pada sisi inverter Irms (Ampere) 14,154
Vrms (Volt) 196,345
Dari simulasi yang bisa didapat selanjutnya adalah bentuk tegangan dan arus pada grid. Hasil simulasi dapat dilihat pada gambar 12. Tabel 4. Nilai hasil simulasi pada sisi grid Irms (Ampere) 14,153
Vrms (Volt) 219,456
Daya output PV dan daya maksimum yang mampu dihasilkan PV dapat diamati pada gambar 13. Dari grafik dapat diamati bahwa daya yang diproduksi oleh PV tetap pada daya maksimum yang dapat diproduksi, hal ini dikarenakan oleh parameter irradiance atau intensitas cahaya yang ada dalam kondisi maksimum (1000 W/m2). Hal ini membuktikan MPPT dapat mempertahankan daya yang diproduksi PV pada nilai maksimum. Simulasi dilakukan pada keseluruhan sistem dengan input irradiance PV diubah nilainya menjadi 500 W/m2 mulai detik ke-8.01 hingga detik 16. Nilai hasil simulasi didapatkan sebagai berikut: Tabel 4. Tegangan Dclink dan daya dalam perubahan irradiance Irradiance Tegangan Arus Daya Daya (W/m2) DClink DClink maksimum PV (Volt) (Ampere) (Watt) (Watt) 1000 449,992 7,128 6053,87 6053,83 500 450,027 3,571 2980,34 2980,78
Dari simulasi dan data yang diperoleh, dapat dilihat bahwa sistem PV dengan MPPT berbasis konverter switchedcapacitor dapat mempertahankan daya yang diproduksi oleh PV pada nilai maksimum. Dari sisi DC Link, dilihat bahwa tegangan dapat dipertahankan pada nilai 450 Volt meski sistem mengalami perubahan irradiance dari 1000 W/m2 menjadi 500 W/m2, waktu dari sistem dalam mencapai tegangan steady state
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 adalah 5 detik. C. Pengujian Sistem Terhadap Perubahan Tegangan Grid
6 DC Link pada saat tegangan grid bernilai 220 Volt rms adalah 450,031 Volt. Saat tegangan grid diturunkan menjadi 210 Volt rms, tegangan DC Link tidak mengalami perubahan yang signifikan. Nilai tegangan DC Link setelah perubahan tegangan adalah 449,971 Volt. Begitu pula saat tegangan dinaikkan menjadi 230 Volt rms, tegangan DC Link tetap pada nilai 449,966 yang masih tidak jauh dengan nilai yang diinginkan. Hal ini menunjukkan bahwa sistem masih mampu mentoleransi perubahan tegangan sebesar 5% tegangan sistem. V. KESIMPULAN/RINGKASAN 1.
2.
3. Gambar 15. (a) Perubahan tegangan dan arus grid menjadi 210 Volt rms
Penggunaan sistem Maximum Power Point Traking (MPPT) pada sistem panel surya dapat membuat PV menghasilkan daya keluaran yang maksimum pada berbagai tingkat intensitas cahaya matahari. Konverter DC switched-capacitor yang digunakan pada sistem ini bekerja dengan mengatur duty-cycle pada switching Q1 dan Q3 dalam upayanya menyamakan nilai R agar sama dengan nilai R pada saat MPP. Dalam penyaluran daya hingga ke sistem grid belum dapat mencapai efisiensi maksimum. DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
Gambar 16. Tegangan DC link saat terjadi perubahan tegangan grid
Simulasi dilakukan pada keseluruhan sistem dengan perubahan pada sisi tegangan grid. Toleransi perubahan tegangan pada jaringan kelistrikan ialah sebesar ±5% dari tegangan sistem. Tugas akhir ini menggunakan sistem kelistrikan dengan tegangan 220 Volt. Pada bagian ini akan diuji respon dari sistem saat mengalami perubahan tegangan berupa penurunan sebesar 5% pada detik ke-3 waktu simulasi. Dari hasil simulasi didapatkan data sebagai berikut: Tabel 5 Tegangan dan arus grid, inverter dan tegangan DC link Tegangan Arus Grid Tegangan Arus Tegangan Grid (Ampere Inverter Inverter DC link (Volt rms) rms) (Volt (Ampere (Volt) rms) rms) 220 14,155 197,980 14,155 449,974 210 14,866 187,666 14,866 449,999 230 13,776 203,107 13,776 449,966
Tegangan DC Link dapat dilihat pada gambar 16, tegangan
[5]
[6]
[7]
[8]
K.P. Pradeep, V. Agraval, “On the Input Resistance of a Reconfigurable Switched Capacitor DC-DC ConverterBased Maximum Power Point Tracker of a Photovoltaic Source”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.21, No.12, 2012. T. Eshram, P.L. Chapman, “Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques”, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol.22, 2007. Hansen, Anca D., Sorensen, Poul., Hansen, L. H., Bindner, Henrik., “Models for a Stand-Alone PV System”, Riso National Laboratory, Roskilde, December, 2000. M. Olivia, “Fundamentals of Photovoltaic Materials”, National Solar Power Reasearch Institute, Inc., 1998. R. Jain, “A Novel Switched Capacitor Circuit for Efficient Voltage Regulation,” Proceedings 7th Institute Carribean Conference Devices Circuits and Systems, 2008 Axelrod, Boris., Berkovich, Yefim., Ioinovici, Adrian., “Switched-Capacitor/Switched-Inductor Structures for Getting TransformerlessHybrid DC–DC PWM Converters” IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol.55, No.2, 2008. Rashid, Muhammad H., “Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications”. Englewood Cliffs, N.J., Prentice-Hall, 1993 Solarex.”MSX-60 and MSX-64 Photovoltaic Modules”, USA, 1998.
