III. METODE PENELITIAN
A.
Waktu dan Tempat Penelitian.
Waktu penyelesaian tugas akhir ini dimulai sejak bulan Juli 2012 sampai bulan Maret 2013, dan pengerjaannya bertempat di Laboratorium Sistem Tenaga Elektrik Teknik Elektro Universitas Lampung.
B.
Bahan dan Alat.
1.
Bahan Penelitian Adapun bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah berupa data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan aliran daya pada saluran transmisi lampung. Data-data yang dibutuhkan dalam penelitian ini antara lain adalah:
Diagram satu garis saluran transmisi daerah lampung.
Data-data dari pembangkit.
Data bus (KV).
Data saluran transmisi 150 KV.
Data-data beban.
40
2.
Alat Penelitian. Dalam penyelesaian tugas akhir ini, alat bantu yang digunakan adalah:
C.
Laptop Asus K42JE, Intel Core I3-370M, 2,4 GHz.
Software MATLAB 7.8 (R2009a).
Metode yang Digunakan.
Dalam penulisan tugas akhir ini, ada beberapa tahapan yang dilakukan untuk pengerjaan tugas ahir ini. adapun tahapan yang akan dilakukan adalah sebagai berikut: 1.
Studi Literatur. Studi literatur dimaksudkan untuk mempelajari sumber referensi yang berkaitan dengan penulisan tugas akhir ini.
2.
Pengambilan Data. Pada tahap pengambilan data ini nantinya akan digunakan untuk keperluan dalam melakukan analisis tentang aliran daya.
3.
Metode Penyelesaian. Dalam menyelesaikan perhitungan aliran daya, metode yang digunakan adalah metode Newton – Raphson dengan bantuan program matlab 7.8. Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya metode ini secara luas
41
digunakan untuk persamaan non – linier. Penyelesaian persamaan ini menggunakan permasalahan yang linier dengan solusi pendekatan. Metode ini dapat diaplikasikan untuk satu persamaan atau beberapa persamaan dengan beberapa variabel yang tidak diketahui.
4.
Pengolahan Data. Dari data-data yang diperoleh akan dilakukan simulasi aliran daya menggunakan bantuan program Matlab untuk mengetahui kondisi system. Dari data hasil simulasi tersebut akan digunakan untuk menentukan lokasi pemasangan UPFC.
5.
Membuat Analisis dari Hasil Pembelajaran.
6.
Penulisan Laporan. Dalam tahap ini dilakukan penulisan laporan hasil dari penelitian secara lengkap mencakup tinjauan pustaka hingga proses simulasi yang dilakukan dan analisis serta kesimpulan dan saran.
42
D.
Diagram Alir Penelitian.
Mulai penelitian
Studi Literatur
Pengumpulan Data
Masukkan nilai data – data untuk perhitungan aliran daya dengan metode Newton Rapson
Pemasangan UPFC
Program Aliran Daya Menggunakan metode NewtonRhapson
Analisa Hasil Aliran Daya
Selesai
Gambar 18. Diagram alir penelitian.
43
E.
Simulasi.
Untuk memudahkan penulis dalam melakukan simulasi ini, langkah – langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1.
Melakukan pemodelan sistem saluran transmisi yang terdapat diwilayah Lampung untuk mengetahui lokasi komponen – komponen yang dibutuhkan dalam melakukan simulasi aliran daya berupa lokasi Gardu Induk ( GI ), lokasi beban dan pembangkitan. Berikut adalah data – data yang diperoleh dari P3B Sumatera UPT Tanjung Karang pada bulan Juli 2012.
Diagram satu garis sistem transmisi 150 KV wilayah Lampung dapat dilihat pada lampiran.
Pembangkitan wilayah Lampung dan transfer daya dari Sumatera Selatan.
44
No
Pusat Pembangkitan
1 PLTA Batu Tegi 2 PLTU Tarahan 3 PLTA Besai 4 PLTD Tarahan 5 PLTD Teluk Betung 6 PLTD Tegineneng 7 PLTU Sebalang 8 Baturaja – Bukit Kmuning 9 Gumawang - Manggala Jumlah
Daya Terpasang Aktif Reaktif (MW) (Mvar) 28,28 0.2 200 61,2 88,84 20 55,8 6,4 10 3,1 28,5 16,1 0 0 164 30 33 -3,0 608,42 133,5
Tabel 1. Data pembangkitan wilayah Lampung dan transfer daya dari Sumatera Selatan.
Data beban wilayah Lampung.
No
Lokasi Beban
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
GI Batu Raja GI Blambangan Umpu GI Bukit Kemuning GI Kota Bumi GI Manggala GI Gumawang Typing Adijaya GI Tegineneng GI Natar GI Teluk Betung GI Sukarame GI Sutami GI Tarahan GI New Tarahan
Daya Aktif Reaktif (MW) (Mvar) 0 0 7 1,2 20,9 2,5 32,3 6,6 35,3 14,7 34 10,2 27,3 5,4 20,1 -1,5 40,6 12,4 58,9 23,3 23,3 5,5 -14,2 -8,8 5,6 1,6 -27 -11,3
45
15 GI Kalianda 16 GI Sebalang 17 GI Sribawono 18 GI Metro 19 GI Pagelaran 20 GI Seputih Banyak 21 GI Besai 22 GI Batu Tegi Jumlah
25,3 0 28,3 29,5 26,3 19,5 0 0 393
5,4 0 3,8 9,1 2,5 3,6 0 0 86,2
Tabel 2. Data pembebanan wilayah Lampung.
2.
Dari data – data yang diperoleh selanjutnya dilakukan perhitungan aliran daya, dari hasil yang diperoleh akan dilakukan analisa untuk menempatkan UPFC. Dalam hal ini penulis menggunakan beberapa pertimbangan dalam meletakkan UPFC untuk menentukan lokasi yang tepat, yaitu:
3.
Bus yang tegangannya rendah.
Saluran transmisi yang panjang.
Rugi – rugi saluran yang besar.
Dalam melakukan simulasi optimasi aliran daya dengan UPFC variabel kontrol yang digunakan adalah sebagai berikut:
UPFC yang terhubung paralel dengan saluran transmisi atau konveter shunt dilakukan dengan metode kontrol tegangan otomatis dimana tegangan pada bus kirim dipertahankan pada tegangan 1 p.u.
Untuk mengontrol aliran daya besaran r dan sudut phasa digunakan adalah r = 0.05 p.u dan r = 0.1 p.u dan pada converter seri.
yang
dari 0 sampai
46
4.
Simulasi menggunakan program m.file dan dijalankan dengan program Matlab 7.8. Berikut adalah fungsi variabel control UPFC[12].
NUPFC : nomor UPFC
UPFCsend : Shunt konverters bus kirim
UPFCrec : Series konverter bus terima
Xcr : Reaktansi induktif dari impedansi shunt (p.u.)
Xvr : Reaktansi induktif dari impedansi seri (p.u.)
Flow : Arah aliran daya : 1. untuk bus pengirim ke bus penerima. -1. Untuk arah sebaliknya.
[12]
Psp : Target aliran daya aktif (p.u.)
PSta : Status kontrol daya aktif : 1 is on; 0 is off
Qsp : Target aliran daya reaktif (p.u.)
QSta : Status kontrol daya reaktif : 1 is on; 0 is off
Vcr : Initial kondition magnitude tegangan kontverter seri (p.u.)
Tcr : Initial kondition sudut pasa tegangan konverter seri (rad.)
VcrLo : Minimum limit magnitude tegangan konverter seri (p.u.)
VcrHi : Maximum limit magnitude tegangan konverter seri (p.u.)
Vvr : Initial kondition magnitude tegangan konverter shunt (p.u.)
Tvr : Initial kondition sudut pasa tegangan konverter shunt (rad.)
VvrLo : Minimum limit magnitude tegangan konverter shunt (p.u.)
VvrHi : Maximum limit magnitude tegangan konverter shunt (p.u)
Program diambil dari buku “FACTS Modeling and Simulation in Power Network” oleh Enrique Acha, Claudio R, Hugo Ambriz, Cesar Angeles.
47
VvrTar : Target magnitude tegangan bus oleh konverter shunt (p.u.)
VvrSta : Status kontrol tegangan bus oleh konverter shunt: 1 is on; o is off
