Analisis Aliran Daya Tiga Fasa Tidak Seimbang Menggunakan Metode K-Matrik dan Z BR pada Sistem Distribusi 20 kv Kota Surabaya

Analisis Aliran Daya Tiga Fasa Tidak Seimbang Menggunakan Metode K-Matrik dan ZBR pada Sistem Distribusi 20 kV Kota Surabaya Pungki Priambodo 2209100180 Pembimbing : Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D Dr. Rony Seto Wibowo, ST., MT.

~ Pendahuluan ~ Sistem Distribusi Tenaga Listrik ~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & ZBR ~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya ~ Kesimpulan & Saran

~ Pendahuluan Pembangkitan Transmisi

Distribusi > Saluran umumnya radial > Ratio R/X tinggi > Cabang/node yang sangat banyak > Level tegangan menengah  drop tegangan harus diperhatikan

> Langsung terhubung dengan beban  ketidakseimbangan sistem harus diperhatikan

Analisis aliran daya lebih akurat dan sesuai

~ Pendahuluan Batasan Masalah

~ Dalam Tugas Akhir ini simulasi dilakukan dengan menggunakan software MATLAB ~ Plan yang digunakan adalah sistem distribusi 20 kV Surabaya Utara untuk 5 penyulang ~ Hanya untuk melakukan analisis aliran daya tanpa adanya aksi perbaikan parameter daya

~ Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Gardu Induk Transmisi

20 kV

20 kV Transformator distribusi

Transformator distribusi

380 V

20 kV


380 V

20 kV


380 V

380 V


380 V


Saluran distribusi primer Saluran distribusi sekunder

380 V

~ Sistem Distribusi Tenaga Listrik Analisis Forward-Backward  Hitung arus I23 (I23 = IS3) dengan inisial tegangan diasumsikan di semua bus sama dengan tegangan bus infinite (V2 = V3 = Vinfinite)  Hitung arus I12 (I12 = IS2 + I23)  Menghitung drop tegangan (ΔV) di Z12  Tegangan di node 2 adalah V2 = V1 - ΔV12  Menghitung ΔV di Z23  Tegangan di node 3 adalah V3 = V2 - ΔV23  Cek nilai tegangan, jika nilai V3-V3 (iterasi sebelumnya) > toleransi error, ulangi langkah pertama dengan menggunakan nilai tegangan node yang telah dihitung di iterasi sebelumnya

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & ZBR Metode ZBR

Analisis Aliran Daya

penelusuran jalur

forwardbackward

Sistem Distribusi Real yang Kompleks

sistem 3 fasa


forward step


backward step


backward step


 Penelusuran jalur metode ZBR dimulai dari bus infinite hingga menuju beban paling ujung  Setiap bus diidentifikasi input fasanya


~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & ZBR Metode K-matrik

K-matrik adalah matrik penelusuran jalur saluran distribusi dengan sekaligus memperhatikan identifikasi fasa Aturan membentuk K-matrik :

 kij = 1, jika cabang i berada pada jalur antara bus j dan bus referensi dan memiliki arah yang sama  kij = -1, jika cabang i berada pada jalur antara bus j dan bus referensi dan memiliki arah yang berlawanan  kij = 0, jika cabang i tidak berada pada jalur antara bus j dan bus referensi


contoh :

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & ZBR Metode K-matrik Pada contoh metode sebelumnya, dapat disimpulkan persamaan menghitung drop tegangan :

maka :

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & ZBR Metode K-matrik Matrik BIBC yang ditranpose akan membentuk matrik yang komponennya berkorelasi dengan matrik BCBV

Untuk mendapatkan matrik BCBV, maka matrik BIBC’ dikalikan per komponen (dot product) dengan matrik Z full branch



Sehingga, untuk metode K-matrik dapat disimpulakan formula mencari drop tegangan di tiap saluran

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & ZBR Metode K-matrik Untuk analisis aliran daya tiga fasa, maka perlu modifikasi matrik dengan mempertimbangkan komponen mutual impedance tiap branch tiap fasa


~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Dalam analisis ini digunakan plan Surabaya Utara untuk 5 penyulang :  Penyulang Kaliasin  Penyulang Basuki Rahmat  Penyulang Ometraco  Penyulang Tegal Sari  Penyulang Tunjungan Plasa

20 kV

Bus 1

Bus 2 Bus 4

Bus 3 Bus 5

Bus 7

Bus 8

Bus 9

Bus 10

Bus 6

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya  Penyulang

Kaliasin


Kaliasin

Karena penyulang Kaliasin memiliki konfigurasi 3 fasa penuh di setiap bus, maka K-matrik 3 fasa dapat direpresentasikan dari matrik 1 fasa 20 kV

Bus 1

Bus 2 Bus 4

Bus 3 Bus 5

Bus 7

Bus 8

Bus 9

Bus 10

Bus 6


Kaliasin


Kaliasin

Maximum Missmatch = 0,0591

Validasi


Basuki Rahmat

20.01

Tegangan rata-rata 3 fasa (kV)

20

K-matrik

19.99

ETAP

19.98 19.97 19.96 19.95 19.94 19.93 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Bus


Ometraco

20.005


20

K-matrik

19.995 19.99

ETAP

19.985 19.98 19.975 19.97 19.965 19.96 19.955 1

2

3

4

5

6

7 Bus

8

9

10

11

12

13


Tegal Sari

20.005 Tegangan rata-rata 3 fasa (kV)

20

K-matrik

19.995

ETAP

19.99 19.985 19.98 19.975 19.97 19.965 19.96 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Bus

12

13

14

15

16

17

18

19

20


Tunjungan Plasa

20.002


20 19.998

K-matrik

19.996

ETAP

19.994 19.992 19.99 19.988 19.986 19.984 19.982 1

2

3

4

5

6

7 Bus

8

9

10

11

12

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Data Simulasi 5 Penyulang

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Analisis aliran daya menggunakan metode K-matrik dapat mempermudah studi dengan cara penyederhanaan penelusuran jalur saluran distribusi. Metode analisis aliran daya menggunakan metode K-matrik memiliki konvergensi yang cepat. Untuk sistem distribusi Surabaya Utara membutuhkan 3 hingga 4 kali iterasi Hasil validasi metode analisis aliran daya menggunakan metode yang diusulkan dengan hasil analisis aliran daya menggunakan software ETAP untuk 5 penyulang memiliki besar mismatch paling kecil 0.0209%. Sedangkan untuk semua penyulang memiliki besar mismatch kurang dari 0.0991%

Terima Kasih

Analisis Aliran Daya Tiga Fasa Tidak Seimbang Menggunakan Metode K-Matrik dan Z BR pada Sistem Distribusi 20 kv Kota Surabaya

Recommend Documents