HALAMAN JUDUL
PENGARUH PENEMPATAN UNIFIED POWER FLOW CONTROLLER ( UPFC ) TERHADAP KESETABILAN SISTEM TRANSMISI 150 KV KOTA SEMARANG DENGAN SIMULASI MATLAB LAPORAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana S1 pada Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Sulatan Agung Semarang
OLEH :
MUKHTAR HADI NIM 30601201265
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG SEMARANG 2016
i
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO Motto : ‘’.... Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan” (QS. Al-Mujadilah : 11 )
“Mencari ilmu itu hukumnya wajib bagi muslimin dan muslimat” (HR. Ibnu Abdil Bari)
“Barang siapa yang menempuh jalan untuk mencari suatu ilmu. Niscaya Allah memudahkannya ke jalan menuju surga”. (HR. Tirmidzi)
Persembahan Pertama, Tugas Akhir ini saya Persembahkan kepada Kedua Orang tua saya ( alm. H. Burhanuddin & HJ. Hamanah ) yang menjadi motivasi terbesar saya dalam menyelsaikan studi saya Kedua, kepada kedua kakak saya tercinta ( Agustina Wati & Sofyan Hadi ) yang telah mendidik dan berkontribusi besar mengantarkan pendidikan saya sampe ke jenjang perguruang tinggi, terima kasih TinYan... dapat mengenyam pendidikan sampai ke jenjang PT adalah suatu nikmat yang tak henti – hentinya saya syukuri.
vi
KATA PENGANTAR BismillahWalhamdulillah Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Segala Puja dan Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memeberikan Nikmat Iman dan Islam sehingga masih berkesempatan untuk menunutut ilmu dalam keadaan sehat wal’afiat dikampus tercinta ini. Shalawat dan Salam tercurahkan kepada baginda Rasulullah, semoga kelak kita mendapatkan syafaatnya…Amiin Yaa Robbaalamin…. Penyusunan Tugas Akhir ini adalah merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Teknologi Industri di Universitas Islam Sultan Agung Semarang. Dalam Penulisan tugas akhir ini, tentunya banyak pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materiil. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan jazaakumullah khoiron katsiron dan terima kasih yang tiada hingganya kepada : 1. Bapak DR. Anis Malik Toha, MA., Selaku Rektor Universitas Islam Sultan Agung Semarang. 2. Ibu DR. HJ. Sri Arttini Dwi Prasetyowati, M.Si selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Sultan Agung Semarang. 3. Bapak Muhammad Khosyi’in, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Sultan Agung Semarang. 4. Bapak Gunawan, ST., MT selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dorongan dalam penyusunan tugas akhir ini. 5. Bapak Agus Suprajitno, ST., MT selaku dosen pembimbing II atas bantuan dan bimbingannya dalam penulisan tugas akhir ini. 6. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro, Universitas Islam Sultan Agung Semarang atas ilmu, bimbingan dan bantuannya hingga penulis selesai menyusun tugas akhir ini. 7. Bunda Dwi dan Mbak Oxa atas segala kebaikan dan telah banyak memberikan motivasi, dukungan dan bantuan selama menyelsaikan kuliah di Semarang
vii
8. Kakak-Kakakku, Ka’Sol, Ka’Tin, Ka’Yan, Ka’Enk, Ka’Fahmi, Ka’Fia, Bu Guru Adah, Bang Ihin, Ati, Semi, James yang banyak memberikan dukungan, keponakanku tercinta Amira, Faiz, Rasyid, Fachri, Fira, Al, Zaskia, Dini menjadi penyemangat yang begitu berarti 9. Keluarga besar SPI 4 yang menginspirasi Alhy, Amri, Mas Dani, H.Zar, Fauzan, Irwan, Mas Yaqin, serta semua temen-temen angkatan yang lain 10. Teman – Teman seperjuangan Elektro’12 Sadi, Iza, Zayid, Uni, Pak guru, Agil, Lutfi, Niko, Jeck, Wahyu, Rifal, Fendi yang membantu dalam berdiskusi dan sharing masalah ilmu keelektroan 11. Teman – Teman HMJ-TE dan Tazmania Yoko, Irwan, Novel, Noval, Ara, Jono, Dika, Eka, Hana, Jenny, Sheila, Aina, Mas Dani, Mas Andre, Mas Joko, Mas Alham, Mas Hendri, Mas Hamili dan juga yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang banyak menghiasi hari hari penulis selama masa – masa kuliah 12. Mas Yudis, Ka’ Zaky, Ari, Hamdani, Tatty, Narmi, Nurul yang memberikan bantuan selama proses penyelesaian tugas akhir ini dan keluarga besar KT GMA Semarang yang memberikan energi positif selama penyelesaian tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini belum sempurna, baik dari segi materi meupun penyajiannya. Untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan dalam penyempurnaan tugas akhir ini. Terakhir penulis berharap, semoga tugas akhir ini dapat memberikan hal yang bermanfaat dan menambah wawasan bagi pembaca dan khususnya bagi penulis juga.Wallahua’lam Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Semarang, 26 Agustus 2016
MUKHTAR HADI
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i SURAT PERNYATAAN........................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING ......................................................... iii LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI .................................................................. iv PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH .................................... v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO .................................................... vi KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xv ABSTRAK ........................................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3
Pembatasan Masalah ................................................................................ 3
1.4
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
1.5
Manfaat ..................................................................................................... 4
1.6
Sistematika Penulisan ............................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI 2.1
Sistem Tenaga Listrik ............................................................................... 6
2.2
Tegangan Transmisi Tenaga listrik .......................................................... 7
2.3
Model Saluran Transmisi ......................................................................... 8
2.3.1
Saluran Transmisi Pendek ................................................................. 8
ix
2.3.2
Saluran Transmisi Menengah .......................................................... 10
2.3.3
Saluran Transmisi Panjang.............................................................. 11
2.4
Studi Aliran Daya ................................................................................... 11
2.5
Stabilitas Sistem Tenaga Listrik ............................................................. 14
2.6
Stabilitas Tegangan ................................................................................ 15
2.7
Hal yang Mengpengaruhi Pengaturan Tegangan ................................... 16
2.8
Runtuh Tegangan ................................................................................... 17
2.9
Rugi-Rugi Saluran Transmisi ................................................................. 18
2.10
Kompensasi Pada Saluran Transmisi ..................................................... 19
2.11
Metode Pada Analisis Kesetabilan ......................................................... 22
2.12
Kurva P-V............................................................................................... 22
2.13
Continuation power flow (CPF) ............................................................. 25
2.14
Toolbox PSAT ........................................................................................ 27
2.15
Flexible AC Transmission System (FACTS) ......................................... 29
BAB III METODE PENELITIAN 3.1
Tahapan Penelitian ................................................................................. 40
3.1.1
Identifikasi Permasalahan ............................................................... 40
3.1.2
Penentuan FACTS Device .............................................................. 40
3.1.3
Penentuan Skenario ......................................................................... 40
3.1.4
Evaluasi ........................................................................................... 41
3.2
Data Penelitian ....................................................................................... 41
3.3
Bahan Penelitian ..................................................................................... 42
3.4
Data Awal Penelitian .............................................................................. 43
3.5
Prosedur Penelitian ................................................................................. 46
3.5.1
Simulasi Pada ETAP 12.6.0 ............................................................ 48
3.5.2
Pemodelan pada PSAT 2.1.9........................................................... 50
x
BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1
Simulasi Aliran Daya pada ETAP .......................................................... 53
4.2
Simulasi Aliran Daya pada PSAT .......................................................... 53
4.3
Simulasi Continuation Power flow (CPF) .............................................. 55
4.4
Penempatan Unified Power flow Controler (UPFC) .............................. 58
4.4.1
Penempatan UPFC pada Kalisari - Krapyak ................................... 58
4.4.2
Penempatan UPFC pada Simpang Lima – Kalisari ........................ 60
4.4.3
Penempatan UPFC pada Ungaran - BSB ....................................... 63
4.4.4
Penempatan UPFC pada Krapyak – Ungaran ................................. 67
BAB V PENUTUP 5.1
Kesimpulan ............................................................................................. 71
5.2
Saran ....................................................................................................... 72
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 73 LAMPIRAN .......................................................................................................... 74
xi
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Perbadingan PSAT dengan toolbox berbasis MATLAB Lainnya ....... 28
Tabel 3. 1 Spesifikasi saluran ............................................................................... 45 Tabel 3. 2 Data Pembangkitan .............................................................................. 48 Tabel 3. 3 Data beban setiap bus ........................................................................... 49 Tabel 3. 4 Data saluran terhubung satuan p.u ....................................................... 49
Tabel 4. 1 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses awal ...................... 54 Tabel 4. 2 Tiga bus yang mendekati titik Kritis .................................................... 57 Tabel 4. 3 Saluran dengan Looses besar ............................................................... 57 Tabel 4. 4 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Kalisari - Krapyak ...................................................................................... 60 Tabel 4. 5 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Simpang Lima - Kalisari ............................................................................ 63 Tabel 4. 6 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Ungaran - BSB ........................................................................................... 66 Tabel 4. 7 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran ..................................................................................... 69
xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Konstanta rangkaian eqivalen yang terdistribusi ............................... 8 Gambar 2. 2 Gambar Rangkaian Eqivalen Saluran transmisi pendek ................... 9 Gambar 2. 3 Rangkaian Eqivalen Saluran transmisi menengah ........................... 10 Gambar 2. 4 Rangkaian Eqivalen Saluran transmisi panjang ............................... 11 Gambar 2. 5 Rangkaian ekivalen nominar
dari saluran transmisi ................... 13
Gambar 2. 6 klasifikasi kesetabilan sistem tenaga ................................................ 15 Gambar 2. 7 Rangkaian eqivalen rugi rugi daya saluran transmisi....................... 18 Gambar 2. 8 Rangkaian eqivalen sumber dan beban ............................................ 20 Gambar 2. 9 Diagram fasor sistem tidak terkompensasi ...................................... 20 Gambar 2. 10 Sistem garis beban .......................................................................... 20 Gambar 2. 11 Diagram fasor, dikompensasi untuk tegangan konstan .................. 21 Gambar 2. 12 Sistem Pengujian Bus ..................................................................... 23 Gambar 2. 13 Kurva PV ........................................................................................ 24 Gambar 2. 14 Kurva PV Batas daya ..................................................................... 24 Gambar 2. 15 Skema kerja PSAT ......................................................................... 29 Gambar 2. 16 Perbedaan peralatan konvensional dengan peralatan FACTS........ 30 Gambar 2. 17 Rangkaian eqivalen SVC ............................................................... 31 Gambar 2. 18 Karaakteristik SVC ........................................................................ 31 Gambar 2. 19 Rangkaian eqivalen TCR ............................................................... 31 Gambar 2. 20 Rangkaian eqivalen TSC ................................................................ 32 Gambar 2. 21 Rangkaian eqivalen TCSC ............................................................. 32 Gambar 2. 22 Pemodelan TCSC ........................................................................... 32 Gambar 2. 23 Prinsip Kerja UPFC ........................................................................ 34 Gambar 2. 24 Struktur dasar UPFC ...................................................................... 35 Gambar 2. 25 Gambaran detail UPFC .................................................................. 35 Gambar 2. 26 Model UPFC .................................................................................. 37 Gambar 2. 27 UPFC Sebagai PQ dan PV ............................................................. 37 Gambar 2. 28 Pemodelan UPFC ........................................................................... 38
xiii
Gambar 3. 1 Tahapan Penelitian ........................................................................... 40 Gambar 3. 2 Diagram garis tunggal jaringan transmisi 150 Kv Semarang .......... 42 Gambar 3. 3 Diagram alir penelitian ..................................................................... 47 Gambar 3. 4 Diagram line di simulink .................................................................. 50
Gambar 4. 1 Grafik Hasil Simulasi Power flow PSAT ......................................... 54 Gambar 4. 2 Grafik Hasil Simulasi CPF Kondisi Semua Bus .............................. 55 Gambar 4. 3 Kurva P-V Semua Bus ..................................................................... 56 Gambar 4. 4 Bus - bus yang mendekati kritis ....................................................... 56 Gambar 4. 5 Grafik Penempatan UPFC Kalisari - Krapyak ................................. 58 Gambar 4. 6 Kurva P-V bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Kalisari - Krapyak ................................................................................................. 59 Gambar 4. 7 Kurva P-V Semua Bus Penempatan UPFC Kalisari - Krapyak ....... 59 Gambar 4. 8 Grafik Penempatan UPFC Simpang Lima - Kalisari ....................... 61 Gambar 4. 9 Kurva P-V
bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC
Simpang Lima - Kalisari ....................................................................................... 62 Gambar 4. 10 Kurva P-V Semua bus Penempatan UPFC Simpang Lima - Kalisari ............................................................................................................................... 62 Gambar 4. 11 Grafik Penempatan UPFC Ungaran BSB....................................... 64 Gambar 4. 12 Kurva P-V bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Ungaran - BSB ...................................................................................................... 65 Gambar 4. 13 Kurva P-V Semua bus Penempatan UPFC Ungaran - BSB ........... 66 Gambar 4. 14 Grafik Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran .............................. 67 Gambar 4. 15 Kurva PV bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran ................................................................................................ 68 Gambar 4. 16 Kurva PV Semua bus Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran ...... 69
xiv
DAFTAR LAMPIRAN 1. Hasil Simulasi MATLAB PSAT
Hasi Simulasi Power flow PSAT
L1
Hasil Simulasi Continuation Power flow PSAT
L2
Gambar Pemodelan PSAT
L3
Tahapan Pemodelan PSAT
L4
2. Hasil Simulasi ETAP
L5
3. Data PLN
Lembar Validasi Data
L6
Data Aliran Daya 3 November 2015
L7
4. Lain - lain
Proposal TA
L8
Lembar Revisi Pemaparan Judul
L9
Surat Bimbingan
L10
Surat Batas Akhir TA
L11
Surat Izin Pengambilan Data
L12
Makalah Seminar TA
L13
Daftar Hadir Seminar TA
L14
Lembar Revisi Seminar TA
L15
Lembar Revisi Sidang TA
L16
Lembar Asistensi TA
L17
xv
ABSTRAK Perkembangan beban listrik di Kota Semarang setiap tahunnya terus mengalami peningkatan, penyedia sistem tenaga listrik dipaksa untuk memanfaatkan unit pembangkit yang ada dan menyalurkan daya melalui alur transmisi
dengan
memanfaatkan
batas
kekangan
semaksimal
mungkin.
Konsekuensi dari hal ini adalah ancaman kehilangan kesetabilan sistem. Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS) adalah peralatan elektronik solid state yang mampu mengatur transmisi daya listrik secara fleksibel yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Pada
penelitian
ini akan di uji pengaruh penempatan Unified Power flow
Controller (UPFC), sebagai salah satu dari jenis FACTS, terhadap kestabilan sistem transmisi 150 KV Kota Semarang. Kestabilan sistem diamati dengan menggunakan bantuan kurva PV yang dapat menunjukkan nilai karakteristik tegangan terhadap pembebanan daya aktif untuk setiap bus. Kemudian dilakukan skenario penempatan UPFC berdasarkan profil tegangan bus dan losses saluran terbesar untuk mendapatkan skenario penempatan UPFC yang paling baik. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini memberikan empat
skenario
penempatan UPFC pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang, disamping itu juga pada penelitian ini menunjukan bahwa penempatan UPFC pada keempat skenario penempatan dapat meningkatkan kestabilan tegangan , menyebabkan losses berkurang, besar pembangkitan semakin kecil sehingga membuat sistem semakin efisien.
Kata kunci : Sistem transmisi, Kota Semarang, FACTS, UPFC, Kesetabilan sistem
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Pertumbuhan jumlah penduduk di Indonesia setiap tahunnya mengalami
angka peningkatan, pertumbuhan penduduk mengakibatkan meningkatnya kebutuhan energi listrik. Hal ini tentunya membawa dampak bagi sistem tenaga listrik. Seiring bertambahnya beban, maka bertambah pula kebutuhan jumlah pembangkitan dan saluran transmisi yang menjadikan sistem semakin kompleks dan rentan terhadap terjadinya gangguan. Kota Semarang adalah salah satu kota besar di Indonesia, juga menyandang predikat serta fungsi sebagai Ibu Kota Provinsi Jawa Tengah. Sehingga dalam pertumbuhan perindusitrian, beridirinya hotel, mal, perumahan dari tahun selalu mengalamiperkembangan. Hal ini juga yang mendorong pertumbuhan
beban
listrik di Semarang setiap tahun mengalami peningkatan. Beban listrik di peroleh dari pembangkit dan Interkoneksi JAMALI. Ketersediaan tenaga listrik yang handal, aman,ramah lingkungan dan efisien dengan harga terjangkau merupakan faktor yang cukup penting dalam menunjang kehidupan masyarakat sehari-hari. Permasalahan diatas menunutut dibangunnya unit pembangkit baru dan sistem transmisi untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang terus berkembang. Namun untuk membangun pembangkit dan jalur transmisi baru untuk saat ini menjadi sangatlah sulit yang disebabkan karena faktor ekonomi dan lingkungan. Oleh karena itu, penyedia sistem tenaga listrik dipaksa untuk memanfaatkan unit pembangkit yang ada dan menyalurkan daya dengan jalur transmisi dengan memanfaatkan batas kekangan semaksimal mungkin. Konsekuensi dari hal ini adalah ancaman kehilangan kesetabilan sistem. Salah satu diantaranya adalah stabilitas tegangan. Ketidakstabilan tegangan menyebabkan tegangan sistem collaps, yang membuat tegangan sistem menurun. Stabilitas sistem tenaga harus dipertahankan setiap saat. Oleh karena itu, dalam rangka untuk mengoperasikan sistem tenaga listrik secara efektif, tanpa pengurangan sistem keamanan dan kualitas pasokan, bahkan dalam kasus kondisi
1
2
darurat seperti hilangnya jalur transmisi dan unit pembangkit yang sering terjadi maka diperlukan sebuah strategi kontrol baru untuk dilaksanakan. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang sistem tenaga listrik berupaya mengatasi permasalah optimalisasi dalam transmisi daya listrik. Untuk meningkatkan kualitas transmisi tenaga listrik diciptakan sebuah perangkat untuk mengatasi masalah ini dalam bentuk sebuah peralatan. Peralatan tersebut yang kemudian dikenal dengan Flexible AC Transmission System (FACTS). FACTS merupakan komponen elektronik solid state untuk mengendalikan jaringan transmisi secara fleksibel. FACTS mampu meningkatkan kehandalan dan stabilitas sistem tenaga listrik, diantaranya dengan mengendalikan daya aktif dan daya reaktif secara terpisah pada jaringan transmisi. Sehingga memungkinkan untuk dapat mengubah aliran daya pada sistem secara bersamaan dan pasokan energi listrik ke konsumen dapat terpenuhi.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan Rumusan Masalah Sebagai berikut : a. Pertumbuhan beban listrik yang terus mengalami perkembangan, sehingga perlu diketahui kondisi aliran daya saluran transmisi 150 KV Kota Semarang b. Salah satu solusi untuk meningkatkan stabilitas tegangan untuk mencegah terjadinya voltage collaps/runtuh tegangan dan mengurangi looses adalah dengan pemasangan Unified Power flow Controller (UPFC) c. Penempatan UPFC di sistem transmisi Kota Smarang perlu ada skenario penempatan yang khusus sehingga pemasangan UPFC dapat memberikan dampak yang positif terhadap sistem transmisi 150 KV Kota Semarang d. Setelah diperoleh skenario penempatan, maka akan ditentukan lokasi yang paling optimal penempatan UPFC pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang.
3
1.3
Pembatasan Masalah Untuk menyelsaikan permasalahan dalam Tugas Akhir ini dibatasi oleh
asumsi sebagai berikut : a. Sistem tenaga listrik yang digunakan menjadi objek penelitian adalah sistem jaringan transmisi 150 KV Kota Semarang b. Pemodelan sistem tenaga listrik pada ETAP 12.6.0 mengacu pada data yang diperoleh dari PT.PLN Persero, yaitu aliran daya pada tanggal 3 November 2015 c. Pemodelan sistem tenaga listrik pada PSAT 2.1.9 mengacu pada datadata hasil simulasi aliran daya seimbang atau Load Flow pada sistem tenaga listrik tersebut menggunakan ETAP 12.6.0 d. Pada penelitian ini akan disimpulkan dan disarankan lokasi penempatan UPFC yang paling baik dari beberapa lokasi yang teridentifikasi untuk dipasang UPFC dengan beberapa kriteria pertimbangan seperti penurunan rugi-rugi daya total sistem dan perbaikan profil tegangan keseluruhan bus daya dengan indikator kurva P-V e. Penelitian ini sebatas analisis kesetabilan statis dengan menggunakan simulasi Load Flow pada ETAP 12.6.0 dan simulasi Power flow dan Continuation Power flow pada MATLAB Simulink dengan toolbox PSAT 2.1.9
1.4
Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : a. Mengetahui kondisi aliran daya pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang dengan kondisi beban pada tanggal 3 November 2015 b. Mengetahui skenario penempatan yang optimal sehingga penempatan UPFC pada sistem transmsi 150 KV Kota Semarang dapat memberikan dampak pemasangan yang positif. c. Mengetahui pengaruh penempatan UPFC pada masing – masing skenario penempatan sistem transmisi 150 KV Kota Semarang terhadap kondisi stabilitas tegangan dan perubahan losses pada
4
d. Mengetahui lokasi penampatan UPFC yang paling baik dalam memperbaiki kesetabilan tegangan dan mengurang losses pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang
1.5
Manfaat Penyusunan tugas akhir ini diharapkan berguna dalam perkembangan iptek
di bidang peralatan FACTS khususnya UPFC dan impelementasinya dalam sistem transmisi tenaga listrik yang ada di Indonesia khususnya jaringan transmisi 150 KVKota Semarang sebagai objek penelitian. Selain itu tugas akhir ini juga dapat menjadi refrensi dalam metode peningkatan stabilitas tegangan pada jaringan transmisi 150 KV Kota Semarang
1.6
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri atas lima bab dengan
uraian sebagai berikut : BAB I
: PENDAHULUAN Bab ini membahas tentang penjelasan mengenai latar belakang, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan, metodologi, manfaa,t dan sistematika penulisan.
BAB II
: DASAR TEORI Pada Bab ini dibahas tentang saluran transmisi tenaga listrik yang berisi tentang rangkaian ekuivalen transmisi, aliran daya pada saluran transmisi, stabilitas tegangan, kurva PV dan continuation power flow.
BAB III
:METEDODE PENELITIAN Pada bab ini berisi tentang tata cara dan tata kerja pelaksanaan penelitian dalam tugas akhir ini seperti pengumpulan data, penyusunan model simulasi dan pelaksanaan simulasi, termasuk didalamnya cara menggunakan alat bantu PSAT ( power system analysis toolbox ) pada MATLAB
5
BAB IV
: HASIL SIMULASI dan ANALISA Bab ini membahas tentang hasil simulasi dan analisa hasi yang membahasa mengenai pengaruh UPFC terhadap kesetabilan tegangan dan pemilihan lokasi penempatan UPFC terhadap kesetabilan tegangan. Pengolahan data-data dan penyajiannya serta pembahasan analitis untuk tiap hasil yang diperoleh
BAB V
: PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari simulasi yang telah dilakukan.
BAB II DASAR TEORI
2.1
Sistem Tenaga Listrik Suatu sistem tenaga listrik pada umumnya terdiri atas empat unsur, yaitu
pembangkit, transmisi, distribusi dan pemakaian tenaga listrik atau beban. Pembangkit listrik terdiri atas berbagai jenis pusat tenaga listrik, seperti Pusat listrik Tenaga Air (PLTA), Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG), dan Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Energi listrik yang dibangkitkan di pusat tenaga listrik harus di salurkan atau ditransmisikan ke pusat-pusat pemakai melalui kawat (saluran). Pada suatu sistem yang cukup besar, tegangan yang keluar dari generator harus dinaikkan lebih dahulu dari tegangan menengah menjadi tegangan tinggi atau tegangan ekstra tinggi. Penyaluran energi listrik melalui jarak yang jauh dilakukan dengan menaikkan tegangan guna memperkecil kerugian yang terjadi, berupa rugi – rugi daya. (Cekdin & Barlian, Transmisi Daya Listrik, 2013) Ada dua kategori saluran transmisi : saluran udara (Overhead lines ) dan saluran kabel tanah (Undergroud Cable). Yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui kawat – kawat yang digantung pada menara atau tiang transmisi dengan perantara – perantara isolator – islolator, sedang kategori kedua menyalurkan tenaga listrik melalui kabel – kabel yang ditanam dibawah permukaan tanah. Kedua cara penyaluran diatas mempunyai untung ruginya sendiri – sendiri. Dibandingkan dengan saluran udara, saluran bawah tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk, topan, hujan, angin, bahaya petir dan sebagainya. Saluran bawah tanah dipandang lebih estetis karena tidak menganggu pemandangan sehingga dengan alasan ini saluran bawah tanah lebih disukai terutama untuk daerah yang padat penduduknya dan kota – kota besar. Akan tetapi biaya pembangunannya jauh lebih mahal di bandingkan dengan pembangunan saluran udara dan perbaikannya lebih sukar apabila terjadi gangguan hubung singkat dan kesukaran – kesukaran lain. (Soehardjo, 1998)
6
7
2.2
Tegangan Transmisi Tenaga listrik Menurut sistem saluran transmisi dikenal sistem bolak – balik ( AC =
Alternating Curennt ) dan sistem arus searah ( DC = Direct Current ). Pada sistem AC penaikkan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator. Itulah sebabnya maka sampai dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah menggunakan sistem AC. Didalam sistem AC ada yang menggunakan sistem satu fasa dan sistem tiga fasa. Sistem tiga fasa mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sistem satu fasa karena, a. Daya yang disalurkan lebih besar b. Nilai sesaat ( Instantaneous value ) konstan dan c. Mempunyai medan magnit putar. Berhubung dengan keuntungan – keuntungan yang dimiliki, hampir seluruh penyaluran tenaga listrik di dunia dewasa ini dilakukan dengan arus bolak balik. Namun sejak beberapa tahun terakhir ini penyaluran arus searah mulai dikembangkan di beberapa negara di dunia. Penyaluran dengan sistem DC mempunyai keuntungan, karena isolasi yang lebih sederhana, effisiensi lebih tinggi ( karena faktor dayanya satu ) serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga dimungkinkan penyaluran tenaga listrik jarak jauh. Tetapi persoalan ekonomisnya masih harus di perhitungkan. Penyaluran tenaga listrik dengan sistem DC baru dianggap ekonomis ( dapat bersaing dengan sistem AC ) bila saluran udara jarak jauh, antara 400 sampai 600 Km dan saluran untuk bawah tanah sepanjang 50 Km, ini sebabnya karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya mahal. Untuk daya yang sama maka daya guna penyaluran akan naik oleh karena rugi – rugi transmisi akan turun, apabila tegangan transmisi dinaikkan. Namun penaikkan tegangan transmisi berarti juga kenaikkan isolasi, biaya peralatan dan biaya gardu induk. Oleh karena itu pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability). Biaya peralatan untuk tegangan tertentu, serta tegangan – tegangan yang sekarang dan yang direncanakan. Kecuali itu, penentuan tegangan harus dilihat juga dari segi strandarisasi perlatan yang ada.
8
Penentuan tegangan merupakan bagian dari perencanaan sistem secara keseluruhan. Tegangan di Indonesia telah diseragamkan kategori tegangangan tinggi sebagai berikut : 1. Tegangan nominal sistem ( KV ) : 30 – 66 – 110 – 150 – 220 – 380 – 500 2. Tegangan tertinggu untuk perlengkapan ( KV ) : 36 – 72,5 – 123 – 170 – 245 – 420 – 525 Tegangan nominal 30 KV hanya di perkenankan untuk daerah dimana tegangan distribusi primer 20 KV tidak dipergunakan. (Cekdin & Barlian, Transmisi Daya Listrik, 2013)
2.3
Model Saluran Transmisi Sebuah saluran udara atau kabel dapat diwakili oleh konstanta rangkaian
yang terdistribusi, seperti pada Gambar 2.1. Resistansi, Induktansi, Kapasitansi, dan Konduktansi bocor dari kontanta rangkaian yang terdistribusi didistribusikan secara merata di sepanjang saluran. Pada Gambar 2.1, L mewakili induktansi dari saluran ke netral per unit panjang, r mewakili resistansi ac dari saluran netral per unit panjang, C adalah kapasitansi dari saluran ke netral per unit panjang, dan G adalah konduktansi bocor per unit panjang.
Gambar 2. 1 Konstanta rangkaian eqivalen yang terdistribusi
2.3.1
Saluran Transmisi Pendek pada sebuah saluran transmisi pendek ( hingga 50 mil atau 80 km ),
kapasitansi dan resistansi bocor ke tanah biasanya diabaikan seperti terlihat pada Gambar 2.2. Oleh karena itu saluran transmisi pendek dapat disederhanakan dengan mebuat konstanta impedansi seperti berikut :
9
𝑍 = R + jXL = 𝑧𝑙 = rl + jxl Ω Dengan : Z
: Impedansi seri total per fasa dalam Ohm
z
: Impedansi seri dari penghantar dalam Ohm per satuan unit panjang
XL
:Reaktansi induktif total dari pengantar dalam Ohm
x
: Reaktansi induktif dari penghantar dalam Ohm per satuan panjang
l
: Panjang saluran Arus yang masuk di ujung kirim saluran sama dengan arus yang keluar di
ujung terima saluran.
Untuk mempermudah pemahaman, Berikut ini adalah
gambar rangkaian ekuivalen saluran transmisi pendek. Pada hal ini nilai kapasitansi di abaikan.
Gambar 2. 2 Gambar Rangkaian Eqivalen Saluran transmisi pendek
Dari persamaan dan gambar diatas di peroleh relasi tegangan dan arus 𝑉𝑆 = 𝑉𝑅 + 𝑍𝐼𝑅
(2.1)
𝐼𝑆 = 𝐼𝑅
(2.2)
Dengan : VS
: Tegangang fasa ( saluran ke netral ) diujung kirim
VR
: Tegangan fasa ( saluran ke netral ) di ujung terima
IS
: Arus
IR
: Arus fasa di ujung terima
Z
: Impedansi seri total per fasa
fasa di ujung kirim
Sementara untuk pengaturan tegangan atau Voltage Regulation didefinisikan sebagai berikut : 𝑉𝑟 ( % ) =
| 𝑉 𝑅 ( 𝑁𝐿 ) | | 𝑉𝑅 ( 𝐹𝐿 )
x 100%
(2.3)
10
Dimana : 𝑉 𝑅 ( 𝑁𝐿 ) : tegangan saklar ujung beban pada beban nol ( Nol Load ) 𝑉𝑅 ( 𝐹𝐿 )
: tegangan saklar ujung beban pada beban penuh (Full Load)
Untuk kawat pendek |𝑉 𝑅 ( 𝑁𝐿 ) | = |𝑉𝑆 | = | 𝑉𝑅 ( 𝐹𝐿 )| = | 𝑉𝑅 | , maka 𝑉𝑟 ( % ) =
2.3.2
|𝑉( 𝑅 ) |− | 𝑉 (𝑅 ) | | 𝑉𝑆 |
𝑥 100%
(2.4)
Saluran Transmisi Menengah Saluran Transmisi Menengah adalah saluran transmisi yang memiliki
panjang lebih dari 80 Km sampai dengan 250 Km, karena pertambahan panjang dari saluran transmisi pendek maka persamaan yang telah dikembangkan pada saluran transmisi pendek tidak lagi memberikan hasil perhitungan yang akurat. Untuk memperoleh hasil perhitungan yang akurat maka pengaruh dari arus bocor yang melalui kapasitansi harus ikut di perhitungkan juga. Jaringan Transmisi menengah ini memiliki dua tipe yaitu tipe T dan tipe П. (Cekdin & Barlian, Transmisi Daya Listrik, 2013) Berikut adalah gambar rangkaian ekuivalen tipe T
Gambar 2. 3 Rangkaian Eqivalen Saluran transmisi menengah
Dari gambar diatas diperoleh relasi tegangan dan arus sebagai berikut : VS = VR + IR
Z
Z
+ IS 2 2
(2.5)
Akan tetapi Z
VS = IR + VP Y = IR (VR + IR 2) Y IS = Y VR (1 +
ZY 2
) IR
(2.6) (2.7)
Sehingga VS = (1 +
ZY
) VR + ( Z + 2
Z2 4
) IR
(2.8)
11
IS = Y VR (1 +
2.3.3
ZY 2
) IR
(2.9)
Saluran Transmisi Panjang Saluran Transmisi Panjang adalah saluran transmisi yang memiliki panjang
lebih dari 250 Km. Jika dalam analisa perhitungan saluran transmisi pendek dengan menggukan parameter tertentu, berbeda lagi dengan saluran transmisi panjang untuk memperoleh nilai perhitungan yang akurat memerlukan parameter – parameter saluran yang tidak tergumpal seperti sebelumnya, akan tetapi terdistribusi secara merata ke seluruh panjang saluran. (Cekdin & Barlian, Transmisi Daya Listrik, 2013) Berikut ini adalah gambar rangkaian ekuivalen saluran transmisi saluran panjang :
Gambar 2. 4 Rangkaian Eqivalen Saluran transmisi panjang
Dalam penurunan perhitungannya memiliki proses yang yang panjang, berikut persamaan akhir untuk memperoleh nilai dari VS, IS, VR, dan IR. VS = VR cosh √ZY 𝑙 + ZK IR sinh √ZY 𝑙(2.10) IS = IR cosh √ZY 𝑙 +
VR ZK sinh √ZY 𝑙
VR = VS cosh √ZY 𝑙 − ZK IS sinh √ZY 𝑙 IR = IS cosh √ZY 𝑙 +
2.4
VS ZK sinh √ZY 𝑙
(2.11) (2.12) (2.13)
Studi Aliran Daya Studi aliran daya digunakan untuk menganalisa suatu sistem penyaluran
daya listrik dari pusat – pusat pembangkit yang disalurkan melalui saluran transmisi sampai ke pusat-pusat beban dengan memperhatikan kapasitas daya yang dayayang disalurkan dan losses. Studi aliran daya (Power Flow) disebut
12
juga Load Flow adalah bagian penting dalam analisis sistem tenaga. Penyelesaian masalah aliran daya, sistem diasumsikan dalam operasi seimbang dan menggunakan model satu phasa. Jaringan terdiri dari beberapa node/bus dan cabang yang mempunyai impedansi yang dinyatakan dalam per-unit (pu) pada base MVA. Ada empat parameter yang digunakan pada setiap bus yaitu tegangan, sudut phasa, daya aktif, dan daya reaktif. Dengan analisis aliran daya akan diperoleh informasi yang penting dalam merencanakan atau mendesain pengembangan sistem tenaga maupun untuk menentukan kondisi operasi terbaik dari suatu sistem tenaga listrik yang sudah ada. Kondisi operasi sistem sangat dipengaruhi oleh perilaku beban dan keadaan komponen-komponen yang membentuk sistem, seperti kesiapan unit pembangkit, transformator, jaringan transmisi dan peralatan lainnya. Keadaan tersebut dari waktu ke waktu selalu berubah, sehingga pada saat-saat tertentu bisa jadi sistem tidak dalam kondisi aman atau tidak memenuhi kriteria mutu pelayanan tenaga listrik. Periode yang perlu mendapat perhatian adalah ketika sistem mengalami pembebanan berat akibat sebagian elemen sistem tidak bisa beroperasi atau ketika sistem sangat ringan Secara umum tujuan dari analisis aliran daya dimaksudkan untuk mendapatkan: 1. Besar dan sudut tegangan masing-masing bus sehingga dapat diketahui tingkat pemenuhan batas-batas operasi yang diperbolehkan 2. Besar arus (daya) yang disalurkan lewat jaringan, sehingga bisa didentifikasi tingkat pembebanannya. 3. Kondisi awal bagi studi-studi selanjutnya, seperti, analisis rugi-rugi transmisi, studi stabilitas tegangan dan sebagainya. Perhitungan aliran daya biasanya memakai mode adimitansi bus dan reperesentasi saluran transmisi panjang menengah nominal 𝜋. Rangkaian ekivalen saluran transmisi panjang menengah nominal 𝜋 per fasa ditunjukkan pada Gambar2.5. Impedansi antara node i dan j terdiri dari impedansi seri Z dan admitansi paralel Ysh. Admitansi paralel Ysh ini disebut dengan admitansi pemuatan saluran (line charging). Sesuai dengan arah arus I, node i ujung
13
pengirim (sending end) dan node j dianggap sebagai ujung penerima (receiving end) dan admitansi paralel terbagi dua antara node i dan node j seperti tampak pada Gambar 2.14. Besar impedansi total antara kedua node adalah 𝑍𝑖𝑗 = 𝑍 + 𝑍𝑠ℎ
(2.14)
Dengan 𝑍𝑠ℎ =
𝐼
(2.15)
𝑌𝑠ℎ
Admitansi total antara kedua node adalah : 𝑌𝑖𝑗 =
𝐼
(2.16)
𝑍𝑖𝑗
Atau 𝑌𝑖𝑗 = |𝑌𝑖𝑗 | < 𝜃𝑖𝑗 = |𝑌𝑖𝑗 | cos 𝜃𝑖𝑗 + 𝑗|𝑌𝑖𝑗 | sin 𝜃𝑖𝑗 = 𝐺𝑖𝑗 + 𝐵𝑖𝑗
(2.17)
Dimana 𝐺𝑖𝑗 𝑑𝑎𝑛 𝐵𝑖𝑗 masing-masing menyatakan konduktansi total dan suseptansi total antara node i dan j dan 𝜃𝑖𝑗 menyatakan sudut yang dibentuk oleh vektor tegangan anatar node i dan j, Vij dan arus I.
Gambar 2. 5 Rangkaian ekivalen nominar
dari saluran transmisi
Tegangan pada bus i atau node i dari sistem dalam kordinat polar adalah sebagai berikut : 𝑉𝑖 = |𝑉𝑖 | < 𝜃 = |𝑉𝑖 |(𝑐𝑜𝑠 𝛿𝑖 + 𝑗 𝑠𝑖𝑛 𝛿𝑖 )
(2.18)
Dan tegangan pada bus j ditulis serupa dengan merubah subkrip i dengan j. Arus bersih yang diinjeksikan ke jaringan pada bus i adalah penjumlahan dari 𝐼𝑖 = 𝑌𝑖1 𝑉1 + 𝑌𝑖2 𝑉2 + ⋯ + 𝑌𝑖𝑁 𝑉𝑁 = ∑𝑁 𝑛=1 𝑌𝑖𝑛 𝑉𝑛
(2.19)
Biasanya dalam perhitungan aliran daya, terdapat empat kuantitas yang penting dan berhubungan pada tiap bus antara lain,daya aktif,daya reaktif,sudut tegangan dan magnitude tegangan. Dua dari empat kuantitas 𝛿𝑖, |𝑉|, 𝑃𝑖 𝑑𝑎𝑛𝑄𝑖 1. Bus Beban (Bus PQ). Pada bus ini daya aktif dan daya reaktif diketahui, dan biasanya nilai yang digunakan berdasarkan pencatatan dalam operasi
14
sistem atau dengan pengukuran. Sedangkan magnituda tegangan bus dan sudut fasa tegangan dihitung. 2. Bus Generator (Bus PV). Setiap bus pada sistem yang tegangannya dijaga konstan disebut bus dengan tegangan terkontrol. Setiap bus dimana terdapat generator, daya aktif yang dibangkitkan dikontrol dengan pengaturan penggerak mula dan magnituda tegangannya dapat dikontrol dengan mengatur eksitasi generator dan mengontrol daya reaktifnya. Disebut juga bus PV karena nilai 𝑃𝑔𝑖 dan |𝑉| sudah diketahui. 3. Bus Berayun (Slack Bus). Biasanya bus 1 yang didefinisikan sebagai slack bus, namun sebaiknya bus dengan kapasitas pembangkitan daya terbesar dipilih sebagai slack bus, sebab pada bus ini berfungsi untuk mencatu rugi-rugi dan kekurangan daya pada jaringan. Sudut tegangan dari slack bus merupakan referensi untuk sudut tegangan semua bus lainnya. Kuantitas yang diketahui adalah magnituda tegangan |𝑉|dan sudut tegangan
2.5
Stabilitas Sistem Tenaga Listrik Kondisi steady state (normal) adalah kondisi saat seluruh generator dalam
sistem tenaga listrik beroperasi secara serempak yang dapat disebut sebagai kondisi operasi sinkron. (Putranto, Hadi, & Aridani, 2013) Stabilitas sistem tenaga listrik didefinsikan sebagai kemampuan sebuah sistem tenaga listrik didalam mempertahankan kondisi normal dan mampu mengembalikan kembali ke kondisi normal setelah terjadi gangguan ( Kundur 2004). Stabilitas juga didefiniskan sebagai kondisi seimbang diantara kedua daya yang berlawanan. Ketidakseimbangannya yang terus menerus terjadi antara dua gaya yang berlawanan tersebut disebut ketidakstabilan. Stabilitas pada sistem tenaga listrik telah menjadi masalah yang serius sejak tahun 1920. Ketidakstabilan merupakan penyebab dari keadaan mati total atau blackout (Kundur, 2004). Ketidakstabilan sesaat atau transient pada sistem tenaga merupakan masalah yang paling banyak ditemui dan dikaji sejarah sistem ketanagalistrikan. Semakin pesatnya perkembangan jaringan suatu sistem tenaga seperti interkoneksi, penggunaan teknologi baru dan kendali-kendali pada sistem
15
tenaga menyebabkan sistem menjadi semakin kompleks sehingga semakin beragam jenis-jenis kesetabilan pada sistem tenaga seperti : kesetabilan tegangan, kesetabilan frekuensi, dan lain sebagainya sehingga muncul klasifikasi kesetabilan pada sistem ketenagalistrikan. Menurut kundur ( 2004 ) stabilitas sistem tenaga dapat diklasifikasikan dalam bagan – bagan berikut :
Gambar 2. 6 klasifikasi kesetabilan sistem tenaga
Klasifikasi
diatas
merupakan
klasifikasi
berdasarkan
penyebab
ketidakstabilan. Akan tetapi pada beberapa kondisi suatu jenis ketidakstabilan yang terjadi pada sistem akan memicu timbulnya ketidakstabilan jenis lain sehingga ketidakstabilan pada suatu sistem tenaga tidak muncul hanya pada satu jenis melainkan kombinasi dari beberapa jenis ketidakstabilan.
2.6
Stabilitas Tegangan Stabilitas tegangan didefinisikan sebagai kemampuan suatu sistem tenaga
listrik untuk mempertahankan level tegangan pada kondisi normal setelah terjadi gangguan ( kundur 2004). Definisi ini memberikan gambaran tentang kekokohan sistem tenaga listrik yang dinilai berdasarkan kemampuan menjaga keseimbangan antara permintaan beban dan daya listrik yang dihasilkan. Sistem ini bisa menjadi tidak stabil karena gangguan, pertambahan permintaan beban, dan perubahan topologi jaringan yang akan menyebabkan penurunan tegangan yang tak terkontrol.
16
Kesetabilan suatu sistem tenaga listrik dibatasi oleh kemampuan dan kapasitas tiap komponen dalam sistem tersebut seperti :
Generator : Meyediakan sumber daya aktif dan reaktif ke sistem tenaga listrik dan menjaga agar level tegangan dan frekuensi selalu stabil walaupun terjadi perubahan besarnya daya. Namun generator dibatasi oleh kurva kapabilitas yang merupakan batasan daya reaktif yang dapat dibangkitkan oleh generator. Batasan daya reaktif ini dipengaruhi oleh kemampuan belitan untuk menahan arus yang membangkitkan daya reaktif sehingga pada suatu kondisi, generator sudah tidak mampu lagi menjaga kesetabilan sistem termasuk kesetabilan tegangan.
Saluran transmisi : Saluran transmisi mimiliki batasan dalam menjaga kesetabilan tegangam yang dibatasi oleh kemampuan daya hantar arus kawat penghantar serta batasan termal.
Beban : Beban merupakan elemen dari sistem tenaga yang harus dipenuhi segala kebutuhannya dari pembangkit. Berdasarkan sifat operasinya beban digolongkan menjadi 2 macam yaitu beban statis dan beban dinamis. Beban dinamis terkadang menyebabkan sistem tenaga menjadi tidak stabil karena tanggapan dari sistem tenaga terhadap perubahan beban yang lambat atau kurang cepat.
2.7
Hal yang Mengpengaruhi Pengaturan Tegangan Dalam penyediaan tenaga listrik bagi pelanggan, tegangan yang konstan
seperti halnya frekwensi yang konstan, merupakan salah satu syarat utama yang harus di penuhi. Dua parameter ini menjadi perhatian yang priortitas karena menyangkut masalah kesetabilan sistem dan bersentuhan langsung efeknya terhadap penggunaan listrik di pelanggan. Oleh karenanya masalah pengaturan tegangan merupakan masalah operasi sistem tenaga listrik yang perlu mendapat penanganan tersendiri. Pengaturan tegangan erat kaitannya dengan pengaturan daya reaktif dalam sistem. (Marsudi, 2006) Sistem tenaga listrik dari banyak GI dan Pusat Listrik. Dalam setiap GI maupun pusat listrik terdapat simpul (bus). Tegangan dari simpul di GI dan
17
tegangan dari simpul – simpul di Pusat Listrik bersama sama membentuk profil tegangan sistem. Berbeda dengan frekwensi yang sama dalam semua bagian sistem tegangan tidak sama dalam setiap bagian sistem, sehingga pengaturan tegangan adalah lebih sulit dibandingkan dengan pengaturan frekwensi. Kalau Frekwensi praktis hanya dipenuhi oleh daya Nyata MW dalam sistem, di lain pihak tegangan dipengaruhi oleh : a. Arus penguat generator; b. Daya reaktif beban c. Daya reaktif yang didapat dalam sistem (selain generator), misalnya dari kondesator dan dari reaktor; d. Posisi tap transformator Mengatur tegangan pada suatu titik (simpul) dalam sistem akan lebih mudah apabila dititik tersebut ada sumber daya reaktif yang bisa diatur, hal ini juga merupakan hal yang berbeda dengan pengaturan frekwensi, karena frekwensi dapat diatur dengan mengatur sumber daya nyata yang ada dimana saja dalam sistem. Dalam sistem tenaga listrik ada dua variabel yang diatur secara bebas, disebut variabel pengatur (control variabel), yaitu daya nyata (MW) dan daya reaktif (MVAR). Seperti telah diuraikan diatas, pengatur daya nyata akan mempengaruhi frekwensi, sedangkan pengaturan daya reaktif akan mempengaruhi tegangan. Butir a sampai dengan butir d tersebut adalah cara untuk mengatur daya aktif yang harus disesuaikan dalam sistem. Pengaturan daya reaktif terutama akan mempengaruhi tegangan sistem. Secara singkat dapat dinyatakan bahwa MW merupakan variabel pengatur frekwensi dan MVAR merupakan variabel pengatur tegangan. (Marsudi, 2006)
2.8
Runtuh Tegangan Volatge Collaps atau runtuh tegangan adalah fenomena yang mungkin
terjadi dalam sistem tenaga listrik dengan beban yang sangat besar. Hal ini dapat terjadi dalam bentuk urutan kejadian bersamaan dengan ketidakstabilan tegangan yang dapat menyebabkan pemadaman ( black out ) atau level tegangan berada di jauh di bawah standar dari yang di tetapkan. Karena sifat nonlinear dari jaringan
18
listrik, sebagai fenomena yang berkaitan dengan sistem tenaga, maka diperlukan teknik nonlinear untuk menganalisa voltage collapse dan menemukan solusi untuk menghinari runtuhnya tegangan tersebut. (Putranto, Hadi, & Aridani, 2013) Penyebab utamanya adalah terjadinya runtuh tegangan adalah ketika suatu sistem tenaga berada pada tegangan yang rendah dan daya reaktif yang rendah juga akibat kemampuan generator yang terbatas. (Kundur, 2004) Selain itu ada beberapa gangguan yang berkontribusi menyababkan terjadinya runtuh tegangan adalah
Peningkatan Beban
Operasi tap changer pada trafo
Pengoperasian daya reaktif yang mendekati batasannya pada generator
Tripnya saluran transmisi, trafo, dan generator
Sebagian dari perubahan diatas memiliki dampak yang signifikan dalam produksi, konsumsi dan transmisi daya reaktif. Oleh karena itu, disarankan untuk mengontrolnya dengan menggunakan kompensator seperti capasitor bank, pembangkit baru, regulasi tegangan dan pembagian beban seimbang.
2.9
Rugi-Rugi Saluran Transmisi Saluran transmisi mempunyai empat parameter yang mempengaruhi
kemampunya untuk berfungsi sebagai bagian dari suatu sistem tenaga yaitu resistansi, induktansi, konduktansi, dan kapasitansi. Selanjutnya setiap saluran transmisi dapat didekati dengan ukuran panjangnya, yaitu pendek, menengah, dan panjang. Sedangkan rangkaian ekivalen untuk saluran transmisi dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 2. 7 Rangkaian eqivalen rugi rugi daya saluran transmisi
19
Pada Saluran transmisi selain terjadi drop tegangan, juga terjadi rugi daya. Rugi daya mencerminkan adanya daya yang terbuang sehingga mengakibatkan daya yang diterima disisi penerima lebih kecil dari daya yang dikirim pada sisi pengirim. Pembuangan daya ini dikonversikan dalam bentuk panas pada sistem transmisi selama selang waktu tertentu. Sehingga energi yang dietrima pada sisi penerima lebih kecil dari energi yang dikirim. Secara umum rugi daya ini disebabkan oleh tahanan pada penghantar dan daya korona. (Afandi, 2011) Afandi mengutip dari Arismunandar, penggunaan sebuah persamaan untuk mennetukan besar rugi – rugi daya pada saluran 3 phasa yang dinyatakan sebagai berikut : 𝑃 = 𝐼 2 . 𝑅 (𝑊)
(2.20)
Masih menurut Afandi, yang dikutif dari Tobing rugi daya pada saluran transmisi dapat dikurangi dengan cara meninggikan tegangan transmisi, memperkecil tahanan konduktor, dan memperbesar faktor daya beban. Tetapi cara yang cenderung dilakukan adalah meninggikan tegangan transmisi dengan beberapa pertimbangan teknik. (Afandi, 2011)
2.10 Kompensasi Pada Saluran Transmisi Tujuan Kompensasi saluran transmisi yaitu untuk mengontrol tegangan kerja disetiap titik sepanjang saluran, memperkecil panjang elektrik dari saluran jadi menaikkan batas stabilitas statis saluran dan untuk menaikkan kapasitas penyaluran. Alat – alat kompensasi pada saluran – saluran transmisi adalah reaktor shunt, kapasitor seri atau kombinasi keduanya. Kompensasi reaktor shunt biasanya digunakan pada saluran transmisi menengah, dan penggunaan kombinasi keduanya secara kompleks biasanya digunakan pada jaringan transmisi saluran yang lebih panjang. (Soehardjo, 1998) Berikut adalah gambaran mengenai kompensasi berdasarkan rangkaiannya dengan sistem tenaga listrik, dibagi menjadi dua yaitu : Kompensasi seri dan Kompensasi paralel.
20
Gambar 2.8 menunjukkan diagram segaris sistem tenaga ac yang merupakan representasi dari sistem satu fasa atau satu fasa dari sistem 3 fasa. Gambar 2.8 menunjukkan diagram fasor untuk beban induktif
Gambar 2. 8 Rangkaian eqivalen sumber dan beban
Gambar 2. 9 Diagram fasor sistem tidak terkompensasi
Ketika beban menarik arus dari sumber, tegangan terminal (V) turun dibawah ggl(E). Hubungan antara arus I dan tegangan beban V disebut sistem garis beban ditunjukkan padaGambar 2.9.
Gambar 2. 10 Sistem garis beban
Dari Gambar 2.9 dan 2.10 diperoleh : ∆𝑉 = 𝐸 − 𝑉 = 𝑍𝑠 𝐼
(2.21)
21
Daya Kompleks per fhasa beban dirumuskan : 𝑆 = 𝑉. 𝐼 ∗ 𝐼=
(2.22)
𝑃−𝑗𝑄
(2.23)
𝑉
∆𝑉 = (𝑅𝑆 + 𝑗𝑋𝑆 ) ( |𝐸|2 = [𝑉 +
𝑃−𝑗𝑄 𝑉
)=
𝑅𝑆 𝑃+𝑋𝑆 𝑄𝑆 2 𝑉
] +[
𝑅𝑆 𝑃+𝑋𝑆 𝑄 𝑉
+𝑗
𝑋𝑆 𝑃−𝑅𝑆 𝑄 𝑉
= ∆𝑉𝑅 + 𝑗∆𝑉𝑋
𝑋𝑆 𝑃−𝑅𝑆 𝑄𝑆 2 𝑉
]
(2.24) (2.25)
Besar dan arah V relatif terhadap E merupakan fungsi dari besar dan arah arus beban serta impedansi sumber. Dengan demikian tegangan tergantung pada daya aktif dan reaktif beban. Penambahan impedansi kompensator secara paralel dengan beban dapat menjaga agar [𝑉] = [𝐸]. Gambar 2.5 memperlihatkan penggunaan kompensator reaktif murni. Daya reaktif beban berubah seseuai dengan persamaan : 𝑄𝑆 = 𝑄 + 𝑄𝛾
(2.26)
Dimana 𝑄𝛾 adalah reaktansi kompensator yang dapat diatur sama halnya dengan memutar fasor ∆𝑉 sampai [𝑉] = [𝐸].Nilai 𝑄𝛾 diatur untuk mencapai tegangan konstan dengan menyelsaikan persamaan untuk 𝑄𝛾 dengan [𝑉] = [𝐸], sehingga daya reaktif kompensator diperoleh 𝑄𝛾 = 𝑄𝑆 − 𝑄. Secara praktek nilai ini bisa ditentuakn secara otomatis dengan kontrol loop tertutup untuk menjaga nilai tegangan V konstan.
Gambar 2. 11 Diagram fasor, dikompensasi untuk tegangan konstan
Gambar 2.11 Diagram fasor, dikompensasi untuk tegangan konstan Kompensator reaktif murni dapat mengurangi variasi tegangan yang disebabkan oleh perubahan daya aktif dan reaktif beban.
22
2.11 Metode Pada Analisis Kesetabilan Menurut (Kundur, 2004), untuk mengetahui kondisi kesetabilan suatu sistem tenaga maka dibutuhkan dua analisis yang dalam prosesnya digolongkan menjadi dua macam berdasarkan sifat dari sistem tenaga listrik tersebut antara lain : a. Analisis Statis Analisis statis merupakan analisis yang didapatkan dari solusi himpunan persamaan aljabar ketika sistem berada pada keadaan steady state, yang bertujuan mengevaluasi kelayakan titik kesimbangan yang diwakili oleh kondisi operasi sistem dan untuk menemukan nilai tegangan kritis pada analisis kesetabilan tegangan. Hasil dari analisis statis ini memberikan informasi berbagai macam mengenai masalah dan membantu mengidentifkasi faktor utama pada masalah ketidakstablilan yang terjadi pada sistem. Pemetaan kurva hubungan antara tegangan dengan daya beban atau kurva P-V membantu mengalisis batasan stabilitas tegangan dari sistem tenaga dengan skenario kenaikkan beban yang terus menerus hingga mencapai titik runtuh tegangannya atau dengan diberi gangguan seperti hilangnya pembangkit atau peningkatan rugi daya pada saluran transmisi. b. Analisis Dinamis Analisis Dinamis meruapakan analisis yang didapatkan dari solusi numerik dari himpunan persamaan diferensial dan aljabar yang memodelkan sistem tenaga pada kondisi transien. Pada jenis simulasi ini membutuhkan cukup banyak proses komputasi oleh karena itu memerlukan waktu yang lama serta sulit memberikan informasi yang jelas tentang kepekaan dan tingkat stabilitas suatu sistem tenaga.
2.12 Kurva P-V Analsis stabilitas tegangan dengan menggunakan kurva P-V atau nose curve ini adalah untuk melihat pada kondisi beban total berapa (MW) tegangan sistem mengalami runtuh/collapse. Artinya kemampuan sistem dalam menyalurkan daya aktif telah melebihi kemampuan sistem itu sendiri. Kurva P-V berguna untuk analisis stablitas tegangan dan untuk sistem-sitem radial. Metode ini juga di gunakan untuk jaringan yang luas dimana P adalah total beban dan V adalah tegangan kritis atau reprenstasi bus. P ( daya ) dapat juga
23
merupakan daya yang ditransfer sepanjang transmisi atau interkoneksi. Bentuk kurva PV merupakan reprensentasi dari bus beban, sedangkan pada bus swing dan bus generator tidak berlaku karena pada bus tersebut terdapat generaor sehingga nilai tegangannya tetap untuk perubahan beban tertentu. Kurva PV atau nose curve mereprentasikan variasi tegangan yang berkaitan dengan variasi beban daya aktif. Kurva PV ini diperoleh dari serangkaian solusi aliran daya untuk tingkat beban berbeda yang terdistribusi secara merata dengan menjaga faktor daya tetap. Daya aktif yang dibangkitkan sebanding dengan rating generator atau berdasarkan faktor permintaan beban dari konsumen. Komponen P dan Q dari setiap beban tegantung dari tegangan bus sesuai dengan model yang pilih. Penentuan titik kritis untuk peningkatan beban yang diberikan sengat penting karena dapat menyebabkan runtuhnya tegangan sistem. Untuk memperkirakan bentuk kurva PV maka bisa digunakan model sistem pada gambar 2.12 Dengan mengasumsikan sistem memiliki tegangan sumber konstan dengan magnitude tegangan E dan impedansi transmisi reaktif murni jX. Menggunakan persamaan aliran daya 𝑃=−
𝐸𝑉
𝑃= −
𝑋 𝑉2 𝑋
sin 𝜃 +
𝐸𝑉 𝑋
(2.27) cos 𝜃
(2.28)
Gambar 2. 12 Sistem Pengujian Bus
Dimana P adalah daya aktif yang dikonsumsi beban, Q adalah daya reaktif yang dikonsumsi beban, V adalah tegangan bus beban, dan 𝜃adalah perbedaan sudut tegangan antara bus beban dan bus generator. Dari kedua persamaan tersebut nilai V dapat diketahui dengan persamaan berikut : 𝐸2
𝐸4
𝑉 = √ 2 − 𝑄𝑋 ± √ 4 − 𝑋 2 𝑃2 − 𝑋𝐸 2 𝑄
(2.29)
Solusi dari teganngan beban ditampilkan dalam kurva PV, yang juga dikenal sebagai norse curve. Gambar 2.12 adalah kurva PV yang berbeda-beda dengan asumsi faktor daya tetap konstan P = Q tan ∅
24
Gambar 2. 13 Kurva PV
Persamaan Diatas akan menghasilkan dua buah titik tegangan pada kondisi aliran daya yang terus berubah. Titik tegangan yang berada diwilayah atas menandakan sistem stabil dan titik tegangan yang berada di wilayah menandakan sistem tidak stabil. Titik kritis (pada ujung kurva) memperlihatkan titik pembebanan maksimum atau titik kritis pembebanan. Penyediaan daya beban yang mendekati batas kesetabilan masih diperbolehkan asalkan tidak mencapai titik kritisnya.
Gambar 2. 14 Kurva PV Batas daya
Kurva P-V berguna untuk menganalisis stailitas tegangan dan untuk studi sistem radial. Metode ini juga digunakan untuk jaringan yang luas dimana P adalah total beban dan V adalah tegangan kritis reprentasi bus. Daya aktif (P) juga merupakan daya aktif yang mapu di trnasfer oleh suatu saluran transmisi. Bentuk kurva P-V merupakan penggambaran dari bus beban setiap bus.
25
Sedangkan pada bus swing generator kurva P-V digambarkan sebagai garis lurus karena pas bus tersebut tidak ada beban sehingga perubahan beban sebesar apapun bus swing generator tidak akan berubah tegangannya atau tegangnya tetap. Kurva P-V diatas diambil dari (Putranto, Hadi, & Aridani, 2013) diasumsikam faktor daya pada sistem tetap dan 𝑄 = 𝑃 tan 𝜃. Dari Kurva tersebut terlihat bahwa semakin besar nilai daya reaktif (Q) maka tegangan akan semakin stabil pada beban yang terus meingkat karena nilai dari faktor daya atau cos 𝜃meningkat. Kurva yang berada diatas menunjukkan tegangan sistem dalam keadaan stabil sedangkan kurva yang telah melewati titik kritis dan jatuh ke bawah menandakan bahwa tegangan dalam keadaan yang tidak stabil dan sistem sudah tidak mampu lagi mempertahnakan tegangan pada nilai yang semestinya dan akan memici terjadinya pemadaman total pada sistem. Kurva P-V merupakan indeks stablitas tegangan yang didasarkan pada bebearapa jenis analisis aliran daya dengan tujuan untuk mengevaluasi batas stabilitas tegangan. Baik metode Jacobian maupun Newton-Raphson digunakan dalam aliran daya namun penyelesaiannya menjadi singular pada titik kritis, selain solusi aliran daya pada titik-titik dekat daerah kritis cenderung divergen. Masalah ini dihindari dengan menggunakan metode aliran daya berkelanjutan atau Continuation power Flow.
2.13 Continuation power flow (CPF) Matriks Jacobian pada perhitungan persamaan aliran daya dapat bernilai singular pada titik batas kesetabilan sehingga dilakukanlah tahapan ulang dalam perumusan persamaan aliran daya (Kundur, 2004) (Milano, 2007). Tahapan CPF merupakan perumusan ulang dari persamaan aliran daya dan penerapan teknik lanjutam
dengan
parameter
lokal
yang
telah
terbukti
efisien
dalam
menggambarkan lintasan kurva P-V (Putranto, Hadi, & Aridani, 2013) Dengan demikian tujuan dari CPF adalah untuk menemukan serangkaian hasil aliran daya dalam suatu skenario beban terus berubah, mulai dari dasar sampai titik kritis. Prinsip umum CPF adalah menggunakan predictor step atau prediksi solusi baru yang direalisasikan dalam bentuk vektor tangensial dan corector step atau
26
korektor yang didapatkan untuk menemukan lintasan solusi untuk merumuskan persamaan aliran daya ( Milano,2008), seperti pada persamaan di bawah ini untuk memasukan beban λ ∆𝑃𝑖 = 𝜆 (𝑃𝐺𝑖 − 𝑃𝐿𝑖 )– 𝑃𝑖 = 𝜆𝑃𝑖𝑒𝑠𝑝 − 𝑃𝑖 = 0
(2.30)
∆𝑄𝑖 = 𝜆 (𝑄𝐺𝑖 − 𝑄𝐿𝑖 )– 𝑄𝑖 = 𝜆𝑄𝑖𝑒𝑠𝑝 − 𝑄𝑖 = 0
(2.31)
1 ≤ 𝜆 ≤ 𝜆𝑐𝑟𝑡𝑖𝑡𝑖𝑐 Proses ini dimulai dari solusi yang diketahui dan vektor prediktor yang bersinggungan dengan solusi yang diperbaiki untuk memperkirakan solusi selanjutnya dengan nilai yang berbeda dari parameter beban. Perkiraan tersebut dikoreksi menggunkan metode Newton-Raphson dalam aliran daya konvensional dengan menambah parameter baru : F (𝜃, 𝑉, 𝜆) = 0
(2.32)
a. Prediksi Solusi Baru Setelah solusi dasar ditemukan untuk 𝜆=0, diperlukan untuk memprediksi solusi berikutnya dengan mempertimbangkan berdasarkan step dan arah garis singgung menuju solusi lintasannya. Langkah pertama dalam proses ini terdiri dari menghitung tangan vektor, yang ditentukan dengan mengambil turunan pertama dari persamaan formulasi aliran daya sebagai berikut : (aridani, 2013) 𝑑𝑓 ( 𝜃, 𝑉, 𝜆 ) = 𝑓𝜃 𝑑𝜃 + 𝑓𝑉 𝑑𝑉 + 𝑓𝜆 𝑑𝜆
(2.33)
Dimana f merupakan vektor (∆𝑃, ∆𝑄, 0 ) yang dinyatakan dengan persamaan : 𝑑𝜃 [𝑓𝜃 𝑓𝑉 𝑓𝜆 ] = [𝑑𝑉 ] = 0 𝑑𝜆
(2.34)
Sisi kiri merupakan matriks turunan parsial yang mengalikan vektor singgung dengan elemen difrensial. Matrik turunan parsial dikenal sebagai matriks jacobian dari masalah aliran daya konvensional yang ditambah dengan kolom 𝑓𝜆 , yang mana dapat diperoleh dengan mengambil turunan parsial terhadap x, yang memberikan : ∆𝑃 𝐻 [ ]= [ ∆𝑄 𝐽
𝑁 𝐿
𝑑𝜃 −𝑃𝑒𝑠𝑝 𝑑𝑉 ][ ] −𝑄 𝑒𝑠𝑝 𝑉 𝑑𝑥
( 2.35)
27
b. Parameterisasi dan Korektor λ Setelah prediksi telah dibuat, maka perlu untuk memperbaiki solusi perkiraan. Setiap teknik memiliki parameterisasi tertentu yang memberikan cara untuk mengidentifikasikan solusi sepanjang plotting lintasan. Skema dimaksud disini disebut sebagai paramterisasi lokal. Dalam skema ini, set asli persamaan ditambah dengan tambahan satu persamaan, yang artinya untuk menentukan nilai variabel tunggal. Dari persamaan reformulasi ini memberikan besarnya satuan untuk setiap tegamgan, sudut fase tegangan atau parameter beban λ. Persamaan baru melibatkan definisi variabel baru sebagai : 𝜃 𝑥 = ⌈𝑉 ⌉ 𝜆
(2.36)
Dimana 𝑥𝑘 = ɳ Dimana 𝑋𝑘, 𝜀𝑥, dan ɳ mepresentasikan elemen X. Oleh karena itu persamaan baru menjadi : [
𝐹(𝑥) ]= 0 𝑥𝑘 − ɳ
(2.37)
Setelah indeks k yang sesuai telah dipilih, aliran daya diselesaikan menggunakan metode Newton Raphson dengan sedikit perubahan. Dengan kata lain, indeks k yang digunakan dalam kolektor adalah sama seperti yang digunakan pada prediktor dan ɳ adalah sama dengan yang diperoleh 𝑥𝑘 dari kolektor, sehingga variablel 𝑥𝑘 adalah parameter kontinu. Penerapan hasil Newton Raphsonnya adalah : 𝐻 [𝑀
𝑁 𝐿 𝑒𝑘
−𝑃𝑒𝑠𝑝 ∆𝜃 ∆𝑃 −𝑄 𝑒𝑠𝑝 ] [∆𝑉 ] = [∆𝑄 ] 0 ∆𝜆
(2.38)
2.14 Toolbox PSAT Dalam melakukan simulasi aliran daya dan aliran daya kontinyu atau CPF ada beberapa macam program bantu yang berbasis MATLAB yang dapat digunakan untuk menyelsaikannya. Salah satu program bantu tersebut adalah PSAT. PSAT merupakan perangkat lunak berbasis MATLAB yang programnya
28
dijalankan didalam perangkat lunak MATLAB. Program semacam ini dikenal sebagai toolbox. PSAT dibuat dan dikembangkan oleh Federico Milano sejak tahun 2001 dan mulai dipublikasikan pada tahun 2002. Perangkat lunak ini merupakan perangkat lunak yang bersifat free dan Open Source sehingga dapat diunduh gratis dan dikembangkan secara bebas. Tabel dibawah ini menunjukkan perbandingan fiturfitur pada toolbox PSAT terhadap fitur-fitur pada toolbox laninnya menurut (Milano, 2007). Tabel 2. 1 Perbadingan PSAT dengan toolbox berbasis MATLAB Lainnya
Toobox PF CPF OPF SSSA TDS EST X X X MatEMTP X MatPower X X PAT X X X PSAT X X X X X PST X X X X SPS X X X VST X X X X Dari Tabel diatas terlihat PSAT memiliki fitur
EMT
GUI
X
X
CAD X X
X
X X
X
X X X yang lebih lengkap sebagai
program bantu dalam analisis pada sistem ketenagalistrikan dibandingkan toolbox lainnya yang pengoperasiannya berbasis MATLAB. PSAT dapat digunakan untuk studi aliran daya atau power flow (PF), studi aliran daya kontinyu Continuation Power flow (CPF) yang dapat memberikan kurva P-V untuk analisis kesetabilan terganggu, aliran daya optimal atau optimal power flow (OPF), small signal stablity analysis (SSSA) dan time domain simulation (TDS). Dari sisi tampilan PSAT juga mendukung graphical user Interface (GUI) dan graphical network contrcutcion (CAD). Gambar 2.15 berikut diambil dari (Milano, 2007) menunjukkan skema cara kerja dari PSAT dalam melakukan berbagai macam simulasi. Mulai dari jenis berkas data masukan sampai dengan jenis keluaran data
29
Gambar 2. 15 Skema kerja PSAT
2.15 Flexible AC Transmission System (FACTS) Flexible AC Transmision System (FACTS) adalah kumpulan peralatan yang dibuat dari komponen elektronik solid state untuk pengaturan atau pengendalian transmisi daya listrik secara fleksible. Sampai saat ini telah terdapat sekitar dua belas macam peralatan FACTS yang memiliki fungsi masing masing. Dari jumlah ini, beberapa masih dalam tahap pengembangkan sedangkan beberapa lagi telah dipasang diberbagai lokasi jaringan transimisi di Amerika Serikat dengan hasil yang memuaskan. Pada akhirnya nanti, peralatan FACTS ini diharapkan untuk dapat menggantikan peralatan kendali daya listrik mekanik yang saat ini umum dipasang pada jaringan transmisi listrik seperti misalnya pemutus rangkaian (circuit breakers), perubah tegangan variabel (transformer tap changers),
30
kapasitor
muka
(shunt
capacitor
switches)
dan
lainnya.
(Taufik,
1998)http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek15.html diakses pada tanggal 15 Desember 2015
Gambar 2. 16 Perbedaan peralatan konvensional dengan peralatan FACTS Berikut akan dijabarkan berbagai macam peralatan – peralatan FACTSyangtelah mengalami revolusi perkembangan : A. Static VAR Compensator SVC ( Static Var Compensactor )merupakan salah satu perangkat FACTS yang banyak digunakan dan terpasang paralel terhadap bus. SVC memiliki kemampuan untuk menghasilkan atau menyerap daya reaktif. SVC dapat dioperasikan pada kompensasi induktif dan kapasitif. Struktur dasar dari SVC ditunjukkan pada Gambar 2.17 yang memperlihatkan bahwa model dari SVC diwakili oleh reaktor terkendali dan kapasitor tetap. Melalui koordinasi yang cocok dari kapasitor dan reaktor, bus daya reaktif yang diinjeksikan atau diserap oleh SVC dapat terus bervariasi untuk mengontrol tegangan atau untuk mempertahankan aliran daya yang diinginkan dalam jaringan transmisi baik melalui operasi normal atau dalam kondisi gangguan Untuk
analisis steady
state, SVC direpresentasikan sebagai suseptansi. Karakteristik steady state SVC pada Gambar 3 menunjukkan bahwa ada batas atas dan bawah untuk suseptansi SVC (Abidin, Hadi, & Sarijaya, 2014)
31
Gambar 2. 17 Rangkaian eqivalen SVC
Gambar 2. 18 Karaakteristik SVC
B. Thyristor-controlled Reactor Thyristor Controlled Reactor(TCR) didefinisikan sebagai induktor yang dikontrol oleh thyristor yang terhubung parallel dan mempunyai reaktansi efektif yang berfariasi secara kontinu oleh pengaturan keran thyristor.Skema TCR ditunjukkan pada Gambar 2.19:
Gambar 2. 19 Rangkaian eqivalen TCR
C. Thyristor-switched Capasitor Lain halnya untuk thyristor sebagai kapasitor
switched capasitor(
TSC ) didefinisikan
yang dikontrol oleh thyristor yang terhubung parallel dan
mempunyai reaktansi efektif yang berfariasi secara kontinu oleh pengaturan keran thyristor. Skema TSCditunjukkan padaGambar2.20:
32
Gambar 2. 20 Rangkaian eqivalen TSC
D. Thyristor-controlled Series Capacitor TCSC adalah salu satu jenis peralatan FACTS yang merupakan kombinasi antara komponen Thyristor Controlled Reactor ( TCR ) dengan kapasitor. TCR terdiri dari induktor yang terhubung seri dengan thyristor. TCSC mampu mengatur reaktansi saluran transmisi dengan melakukan pengaturan sudut penyalaan thyristor. Gambar 2.21 merupakan rangkaian sederhana dari TCSC.
Gambar 2. 21 Rangkaian eqivalen TCSC
Untuk mencegah terjadinya kompensasi berlebihan, derajat kompensasi TCSC diatur pada nilai 20% induktif dan 70% kapasitif atau -0,7Xlinehingga 0,2Xline, sehingga: rTCSCmin = -0,7 rTCSCmax = 0,2 Pemodelan TCSC dengan persamaannya yang dapat mengubah nilai reaktansi saluran transmisi ditunjukkan pada Gambar 2.17 :
Gambar 2. 22 Pemodelan TCSC
𝑋𝑇𝐶𝑆𝐶 = 𝑋𝑚𝑖𝑛 − 𝑋𝑚𝑎𝑥
(2.39)
Hubungan antara rating TCSC dengan reaktansi pada saluran transmisi dinyatakan sebagai berikut :
33
𝑋𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑋𝑠𝑎𝑙𝑢𝑟𝑎𝑛 − 𝑋𝑇𝐶𝑆𝐶
(2.40)
𝑋𝑇𝐶𝑆𝐶 = 𝑟𝑇𝐶𝑆𝐶 𝑥 𝑋𝑠𝑎𝑙𝑢𝑟𝑎𝑛
(2.44)
Dengan Xsaluranmerupakan reaktansi saluran transmisi dan rTCSC adalah rating kompensasi TCSC. (Pranyata, Suyono, & Hasanah) E. Unified Power flow Controler Unified Power flow Controller (UPFC) merupakan piranti sebagai kendali yang dapat mengontrol secara simultan tiga parameter system tenaga listrik (Impedansi saluran, Sudut fasa, dan tegangan). UPFC menggunakan dua buah converter yang dapat membangkitkan sumber tegangan serempak (syncrhronous voltage source). (Arjana, Setiawan, & Budiastra, 2014) UPFC merupakan peralatan FACTS terkini yang telah di implementasikan dalam sistem tenaga. UPFC menggabungkan antara Static Synchronous Compensator (STATCOM) dan Synchronous Series Compensator (SSSC), sehingga UPFC memiliki keunggulan dari STATCOM dan SSC. Diantara peralatan FACTS, UPFC merupakan peralatan serbaguna, dikarenakan dapat mengontrol tegangan suatu bus dan aliran daya untuk operasi sistem yang optimal. Sifat serbaguna ini dikarenakan terdapat dua switching converter yang terdapat pada UPFC. (Putranto, Hadi, & Aridani, 2013) a. Jenis Pemodelan UPFC Dalam menganalisis tanggapan sistem yang terpasang UPFC pada kesetabilan
dapat
dilakukan
dengan
cara
pemodelan
UPFC.
Dalam
perkembangannya, ada beberapa jenis pemodelan yang digunakan dalam analisis performa UPFC ini. Pembagian jenis pemodelan berdasarkan pada tujuan studi, baik analisis secara fisik, analisis steady state, ataupun analisis stablitas sistem. Penggolongan jenis pemodelan UPFC adalah sebagai berikut : 1. Model
Elektromagnetik,
merupakan
pemodelan
UPFC
untuk
mendapatkan investigasi secara detail mengenai performa UPFC secara fisik 2. Model Steady state, merupakan pemodelan UPFC untuk evaluasi operasi steady state sistem. Pada pemodelan ini, analisis dibatasi pada suatu kondisi operasi, yaitu saat sistem mencapai kondisi steady state.
34
3. Model Dinamis, merupakan pemodelan UPFC yang digunakan untuk analisis stabilas sistem. Kondisi yang diamati adalah kondisi yang berhubungan dengan stabilitas sistem. b. Cara Kerja UPFC Secara konsep, prinsip kerja dari UPFC dapat digambarkan sebagai Synchronous Voltage Source (SVS) yang merepentasikan keadaan fundamental dari fasor tegangan Vpq yang besar tegangannya dapat diatur ( 0 ≤ 𝑉𝑝𝑞 ≤ 𝑉𝑝𝑞𝑚𝑎𝑥 ) dan sudut 𝜌 ( 0 ≤ 𝜌 ≤ 2𝜋 ) searah dengan saluran transmisi seperti digambarkan sebagai dua generator atau sistem dengan dua mesin yang dihubungkan dengan saluran transmisi diantara keduanya seperti pada gambar diwbawah ini :
Gambar 2. 23 Prinsip Kerja UPFC
Gambar diatas diambil dari buku Understanding FACTS karya N.G Hingorani dan L.Gyugi (2000). SVS pada UPFC saling menukar daya aktif dan daya reaktif ke sistem sedangkan daya aktif harus diserap dari generator pada sisi pengirim yang kemudian menyalurkannya pada saluran transmisi. SVS hanya mampu menginjeksikan daya reaktif ke sistem sedangkan daya aktif harus diserap dari sistem tersebut. Seperti pada gambar 2.23SVS menyerap daya aktif dari generator pasda sisi pengirim yang kemudian menyalurkannya pada saluran transmisi (Hingorani et. Al. 2000) UPFC terdiri dari dua konverter dimana dalam implementasinya merupakan VSC menggunakan semikonduktor Thyristor jenis Gate Turn Off (GTO) seperti
35
yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini yang diambil dari buku Understanding FACTS karya N.G Hingorani dan L.Gyugi (2000)
Gambar 2. 24 Struktur dasar UPFC
Gambar 2. 25 Gambaran detail UPFC
UPFC terdiri dari dua converter yang dalam gambar diatas dinamakan converter 1 dan converter 2 yang dihubungkan oleh DC link capasitor. Operasi kedua konverter tersebut diasumsikan sebagai AC-AC konverter daya yang ideal dimana daya aktif dapat mengalir secara bebas pada kedua arah diantara kedua konverter dan kedua konverter mampu membangkitkan atau menyerap daya reaktif pada terminal keluarannya secara independen.
36
Pada konverter 2 merupakan konverter yang memiliki fungsi utama dari UPFC yaitu menginjeksikan tegangan Vpq dan sudut fasa 𝜌 melalui transformator yang terpasang seri dengan dengan saluran transmisi. Tegangan yang dinjeksikan ini merupakan tegangan yang sinkron dengan tegangan pada saluran tranmsisi tersebut. VSC pertama atau converter 1 juga dinamakan Voltage Source Converter Exciter (VSC-E) karena konverter ini menyediakan daya aktif ke converter 2 yang selanjutnya oleh converter 2 digunakan untuk menginjeksi tegangan dan daya reaktif ke saluran transmisi melalui transformator yang terpasang seri oleh pada saluran transmisi. VSC-E ini beroperasi sebagai penyearah yang mengubah arus AC menjadi DC. VSC kedua atau konverter 2 juga dinamakan sebagai voltage source Converter booster (VSC-B) yang menginjeksikan tegangan dan daya reaktif ke saluran transmisi. VSC-B ini mendapat daya dari VSC-E atau Converter 1 dan mengubah arus DC yang diterima menjadi arus AC sehingga cara kerjanya seperti inverter. Arus yang mengalir bebas pada saluran tranmisi tersebut akan mengalirkan daya aktif maupun reaktif diantara kedua bus. Aliran daya reaktif juga akan mengalir pada sisi tegangan AC converter 2 yang kemudian disalurkan melalui transformator seri. Daya reaktif yang mengalir pada sisi tegangan DC konverter yang telah diubah oleh konverter menjadi tegangan DC oleh konverter 1 lalu disalurkan ke Converter 2 dan diubah menjadi tegangan AC yang kemudian menginjeksikan daya aktif ke transformator seri. Fungsi utama dari converter 1 adalah menyerap daya aktif yang dibutuhkan oleh converter 2 melalui DC link sebagai akibat dari injeksi tegangan yang dilakukan converter 2 ke saluran transmisi melalui transformator yang terhubung seri dengan saluran transmisi tersebut. Besarnya kebutuhan daya aktif pada conveter 2 yang direprentasikan pada kapasitor DC kemudian diubah kembali ke saluran transmisi melalui transformaotr yang terhubung paralel dengan saluran transmisi. Converter 1 juga dapat menyerap atau menghasilkan daya reaktif tergantung kondisi sistem tenaga dan mode operasi kendali UPFC.
37
c. Pemodelan UPFC Dari uraian cara kerja diatas maka UPFC dapat direprentasikan sebagai dua konverter tegangan yang dihubungkan oleh jaringan DC berkapasitor yang mana kedua konverter ini dihubungkan dengan transformator secara seri dan paralel pada sebuah saluran transmisi diantara dua bus seperti pada gambar diilustrasikan oleh Milano (2010) dibawah ini :
Gambar 2. 26 Model UPFC
Menurut Nabavi, (1996), UPFC dapat dimodelkan dalam suatu pemodelan aliran daya suatu sistem tenaga sebagai bus PQ pada sisi konverter paralelnya dan bus PV pada sisi konverter yang terhuung seri dengan saluran transmisi seperti pada gambar di bawah ini :
Gambar 2. 27 UPFC Sebagai PQ dan PV
Pada gambar diatas yang diambil dari penelitian Nabavi (1996), sisi konverter yang terhubung paralel pada bus E dapat diubah menjadi suatu bus PQ
38
sedangkan sisi konverter yang terhubung seri dengan bus B diubah menjadi suatu bus PV. Hal tersebut dapat dilakukan karena UPFC difungsikan untuk menjaga aliran daya dari bus E ke bus B pada nilai tertentu. Pemodelan UPFC juga dapat dilakukan dengan pemodelan dibawah ini. Pemodelan UPFC dibawah dilakukan dengan menghubungkan persamaan matematis tiap komponennya sesuai dengan uraian cara kerja UPFC pada sub bab sebelumnya seperti di bawah ini ;
Gambar 2. 28 Pemodelan UPFC
Dari model rangkaian diatas dapat dirumuskan persamaan daya aktif dan daya reaktif pada UPFC sebagai berikut : ∗} ̅̅̅𝑘 ̅̅̅ 𝑃𝑘 = 𝑃𝑠ℎ + ∑{𝑉 𝐼𝑚
(2.45)
∗} ̅̅̅𝑘 ̅̅̅ 𝑄 = 𝑄𝑠ℎ + ∑{𝑉 𝐼𝑚
(2.46)
∗} ̅̅̅𝑘 ̅̅̅ 𝑃𝑚 = − ∑{𝑉 𝐼𝑚
(2.47)
∗} ̅̅̅𝑘 ̅̅̅ 𝑄𝑘 = − ∑{𝑉 𝐼𝑚
(2.48)
Daya yang diserap pada kompensasi paralel adalah : 𝑃𝑠ℎ = 𝑉𝑘2 𝐺𝑠ℎ − 𝐾𝑠ℎ 𝑉𝑑𝑐 𝑉𝑘 𝐺𝑠ℎ cos(𝜃𝑘 − 𝛼) − 𝐾𝑠ℎ 𝑉𝑑𝑐 𝑉𝑘 𝐵𝑠ℎ sin(𝜃𝑘 − 𝛼) (2.49) 𝑄𝑠ℎ = 𝑉𝑘2 𝐵𝑠ℎ − 𝐾𝑠ℎ 𝑉𝑑𝑐 𝑉𝑘 𝐵𝑠ℎ cos(𝜃𝑘 − 𝛼) − 𝐾𝑠ℎ 𝑉𝑑𝑐 𝑉𝑘 𝐺𝑠ℎ sin(𝜃𝑘 − 𝛼) (2.50) Sedangkan rangkaian DC memiliki persamaan sebagai berikut : 𝑉𝑑𝑐 =
𝑃𝑠ℎ 𝐶𝑉𝑠ℎ
+
∗ } ̅̅̅𝑚 ∑{𝑉𝐼
𝐶𝑉𝑑𝑐
=
𝑉𝑑𝑐 𝑅𝑐
− 𝐶
2 2 ) 𝑅𝑠ℎ (𝑃𝑠ℎ + 𝑄𝑠ℎ
𝐶𝑉𝑑𝑐 𝑉𝑘2
−
2 𝑅𝑠𝑒 𝐼𝑚
𝐶𝑉𝑑𝑐
(2.51)
Dengan : 3
𝐾𝑠ℎ = √8𝑚
𝑠ℎ
(2.52)
39
Maka arus Im dan tegangan V karena Kompensasi seri adalah : 𝐼𝑚 =
̅𝑚 −𝑉 ̅𝑛 )−𝛼 ̅1 (1−𝛼)(𝑉 ̅2𝑉 𝑅𝑇 +𝑗𝑋𝑇
𝑉 = 𝛼̅1 (𝑉̅𝑚 − 𝑉̅𝑛 ) − 𝛼̅2 𝑉̅1
( 2.53) ( 2.54 )
Dimana 𝑉̅1 = 𝐾𝑠𝑒 𝑉𝑑𝑐 𝑒 𝑗𝛽
(2.55)
𝛼̅1 =
𝑅𝑠𝑒 +𝑗𝑋𝑠𝑒 (𝑅𝑇 −𝑅𝑠𝑒 )+ 𝑗(𝑋𝑇 +𝑋𝑠𝑒 )
(2.56 )
𝛼̅2 =
𝑅𝑠𝑒 +𝑗𝑋𝑠𝑒 (𝑅𝑇 −𝑅𝑠𝑒 )+ 𝑗(𝑋𝑇 +𝑋𝑠𝑒 )
( 2.57 )
UPFC dapat mengubah tiga parameter dari aliran daya ( magnitude tegangan, impedans saluran, dan sudut fasa ) secara simultan. Hal tersebut membuat UPFC mampu mengontrol aliran daya aktif dan reaktif yang mengalir pada saluran secara independen. Beberapa penelitian telah dilakukan dan dilaporkan dalam beberapa literaur bahwa karena kecepatan respon yang sangat tinggi, UPFC mampu berperan secara signifikan dalam perbaikan kesetabilan transien dan osciallaoty . Pada umumnya UPFC dimpelmentasikan pada saluran transmisi yang panjang, Beberapa fungsi UPFC yang umum digunakan adalah : penjadwalan aliran daya, perbaikan tegangan, perbaikan tegangan ujung, pembatasi arus hubung singkat, meredam oscilasi sistem, dan peningkatan kesetabialan transien.
BAB III METODE PENELITIAN
3.1
Tahapan Penelitian Secara garis besar, ada empat tahapan utama yang akan dilakukan dalam
menyelsaikan penelitian ini, berikut adalah empat tahapan utama tersebut : Identifikasi Masalah
Penentuan Facts Device
Penentuan Skenario
Evaluasi Hasil
Gambar 3. 1 Tahapan Penelitian
3.1.1
Identifikasi Permasalahan Proses identifkasi permasalahan adalah melakukan identifikasi terhadap
aliran daya pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang sebagai langkah awal dalam penelitian ini. Pada tahapan ini paramter awal yang diperoleh dari PT.PLN Persero akan diolah menjadi sebuah simulasi aliran daya. Pada tahapan ini akan diperoleh sebuah data berupa aliran daya untuk kemudian dilakukan analisa pada aliran daya tersebut. Tujuannya tak lain untuk memperoleh data awal terhadap penentuan pemasangan Facts Device. Dari tahapan ini diperoleh pula nilai pembangkitan, pembebanan, dan losses dari sistem transmisi 150 Kota Semarang. 3.1.2
Penentuan FACTS Device Tahapan selanjutnya pada penelitian ini adalah pemilihan FACTS Device
yang akan digunakan pada sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Ada beberapa macam FACTS Device dengan berbagai fungsi yang berbeda berbeda. Diantara berbagai macam FACTS Device yang berkembang Unified Power flow (UPFC) adalah FACTS device yang memiliki kelebihan diantara yang lain. Pada penelitian ini jenis FACTS device yang akan digunakan adalah UPFC. 3.1.3
Penentuan Skenario Tahapan Selanjutnya adalah Penentuan Skenario penempatan, pada tahapan
ini akan ditentukan saluran – saluran dimana saja akan ditempatkan UPFC.
40
41
Pemilihan lokasi tersebut berdasarkan dari losses terbesar saluran dan profil tegangan pada bus yang kritis atau mendekati titik kritis. Dua hal tersebut mejadi parameter penentuan sekenario penempatan. 3.1.4
Evaluasi Tahapan akhir dari penelitian ini adalah melakukan evaluasi terhadap
masing – masing skenario penempatan UPFC berdasarkan hasil simulasi yang diperoleh. Pada tahapan ini akan membandingkan pengaruh penempatan UPFC antara sebelum pemasangan dan setelah adanya pemasangan UPFC pada masing – masing sekenario penempatan. Pada tahapan ini juga akan didapatkan pemasangan UPFC yang paling ideal pada sistem transmisi 150 Kv Kota Semaran.
3.2
Data Penelitian Di dalam proses pelaksanaan penelitian tugas akhir ini, diperlukan berbagai
data yang mendukung analisis penelitian. Data-data tersebut dapat diperoleh dengan berbagai macam metode penelitian. Adapun sumber data yang diperlukan pada tugas akhir ini diperoleh dengan beberapa metode penelitian yang dapat dijabarkan sebagai berikut : a. Studi Literatur Mencari data-data yang berisfat teoritis dari buku-buku, journal-journal ilmiah dan tugas akhir sebelumnya yang berhubungan tentang pengaruh penempatan UPFC terhadap perbaikan profil tegangan, penurunan rugi – rugi daya serta peningkatan stablitas tegangan sistem tenaga listrik terhadap peningkatan beban. Data – data dan teori-teori yang diperoleh dari studi literatur ini digunakan untuk memperkuat argumen didalam pelaksanaan penyusunan model pengujian, pelaksanaan pengujian atau simulasi sehingga dapat dirumuskan sebuah kesimpulan dari penelitian yang dilakukan ini. b. Menghimpun Data Lapangan Data – data yang akan diolah pada penelitian ini didapat dari data real yang ada di PT.PLN Persero. Penghimpunan data ini dilakukan dengan
42
cara meminta secara langsung berkas – berkas data yang diperlukan untuk menunjang pengujian atau simulasi dalam penelitian ini. c. Penulisan Tugas Akhir Setelah dilakukan proses dari penghimpunan data-data pendukung hingga proses analisis hasil pengujian kemudian dilakukan penulisan karya ilmiah sebagai laporan tugas akhir. Penulisan tugas akhir ini juga merupakan penggambaran dan dokumentasi dari penelitian yang telah dilakukan. Penulisan tugas akhir ini juga bertujuan agar penelitian yang telah dilakukan dapat disampaikan laporan dan hasilnya agar dapat diambil manfaat dari penelitian ini serta agar penelitian ini dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya.
3.3
Bahan Penelitian Bahan untuk penelitian ini didapatkan dari Aliran daya sistem transmisi 150
KV Kota Semarang, Regional Jateng dan DIY. Data yang didapat berupa aliran daya pada tanggal 3 November 2015. Berikut adalah gambar sistem transmisi 150 KV kota Semarang yang akan digunakan menjadi obyek penelitian dan simulasi.
Gambar 3. 2 Diagram garis tunggal jaringan transmisi 150 Kv Semarang
43
Gambar 3.2 merupakan diagram satu garis jaringan transmisi 150 KV Kota Semarang. Sistem tenaga listrik yang ada di Kota Semarang di suply dari Pembangkit Listrik Tambak Lorok dan IBT 500 KV interkoneksi JAMALI. Sementara Gardu Induk yang ada di Kota Semarang adalah sebagai Berikut : 1. Gardu Induk Tambak Lorok 2. Gardu Induk Pandean Lamper 3. Gardu Induk Simpang Lima 4. Gardu Induk Kalisari 5. Gardu Induk Krapyak 6. Gardu Induk Ungaran 7. Gardu Induk Srondol 8. Gardu Induk Pudak Payung 9. Gardu Induk Bumi Semarang Baru
3.4
Data Awal Penelitian Agar software dapat melakukan perhitungan dalam simulasi, perlu
dilakukan pemasukan nilai dari parameter sistem tenaga listrik terlebih dahulu. Dalam penelitian ini sistem terdiri dari 12 Bus, 20 Saluran, 2 Pembangkit ( 1 Generator dan 1 Swing ) , dan 9 Beban. Berikut adalah data pembangkitan dan pembebanan sistem transmisi 150 KV Kota Semarang : Pembangkitan Dari Pembangkit Tambak Lorok PLTGU Blok 1
: 202 MW ; 29 MVAR
PLTU Blok 2
: 472 MW ; 100 MVAR
Total Pembangkitan
: 672 MW ; 129 MVAR
Dari IBT 500 KV SUPLY KE BUS 1/A Ungaran 1
: 268 MW ; 146 MVAR
Ungaran 2
: 270,6 MW ; 146 MVAR
Total Pembangkitan
: 538,6 MW; 292 MVAR
SUPLY KE BUS 2/B
44
Ungaran 3
: 88,9 MW ; 203 MVAR
Total Pembangkitan
: 627,5 MW ; 495 MVAR
Total Keseluruhan
: 1.299,5 MW ; 624 MVAR
Pembebanan
: BUS ( Gardu Induk Tambak Lorok ) Trafo 1 60 MVA 46,7 MW 10 MVAR Trafo 2 30 MVA 0 MW 0 MVAR Penghantar ke GI Sayung 98 MW -89 MVAR Penghantar ke GI Bawen 80 MW 6 MVAR Jumlah Beban 224,7 MW -73 MVAR BUS ( Gardu Induk Pandean Lamper ) Trafo 1 - 30 MVA 23,1 MW 10,6 Trafo 2 - 16 MVA 6,6 MW 1,4 Trafo 3 - 60 MVA 49,1 MW 14,6 Jumlah Beban 78,8 MW 26,6
MVAR MVAR MVAR MVAR
BUS 3 ( Gardu Induk Simpang Lima ) Trafo 1 - 60 MVA 27,9 MW 11 MVAR Trafo 2 - 60 MVA 38,2 MW 20,5 MVAR Jumlah Beban 66,1 MW 31,5 MVAR BUS ( Gardu Induk Kalisari ) Trafo 1 - 60 MVA 48,5 MW Trafo 2 - 60 MVA 29,9 MW Jumlah Beban 78,4 MW
17,3 MVAR 9,3 MVAR 26,6 MVAR
BUS ( Gardu Induk Krapyak ) Tarfo 1 - 60 MVA 11,5 MW 3,1 Trafo 2 - 30 MVA 0 MW 0 Trafo 3 - 20 MVA 4,9 MW 0,8 Penghntar ke GI Randu Garut 360 MW 112 Jumlah Beban 376,4 MW 115,9
MVAR MVAR MVAR MVAR MVAR
BUS ( Gardu Induk Ungaran ) Bus B Trafo 1 6,6 MW Trafo 2 44 MW Penghntar ke GI Mranggen 1,6 MW Penghntar ke GI Jelok 142 MW Jumlah Beban 194,2 MW
MVAR MVAR MVAR MVAR MVAR
BUS ( Gardu Induk Srondol )
2,3 13,1 22 54,9 92,3
45
Trafo 1 - 30 MVA Trafo 2 - 31,5 MVA Jumlah Beban
20 MW 12,3 MW 32,3 MW
7 MVAR 5 MVAR 12 MVAR
BUS 8 ( Gardu Induk Pudak Payung ) Trafo 1 - 60 MVA 21,5 MW 7,9 MVAR Jumlah Beban 21,5 MW 7,9 MVAR BUS ( Bumi Semarang Baru ) Trafo 1 - 20 MVA 4,3 MW 2 MVAR Trafo 2 - 60 MVA 20,6 MW 7,3 MVAR Jumlah Beban 24,9 MW 9,3 MVAR Total Pembebanan : 1096,MW ; 217,5 MVAR Pada tabel 3.1 menunjukkan data spesifikasi saluran jaringan transmisi 150 KV Kota Semarang, meliputi data jarak atau panjang saluran, jenis kawat penghantar yang digunakan, luas penampang penghantar dan jumlah sirkuit. terdiri dari 20 Saluran yang mengidentifikasikan dari satu Gardu Induk satu ke Gardu Induk lainnya. Berikut adalah spesifikasi masing-masing saluran : Tabel 3. 1 Spesifikasi saluran
Nama Saluran No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Dari
Ke
ID Sal.
T. Lorok T. Lorok T. Lorok T. Lorok T. Lorok T. Lorok P. Lamper P. Lamper P. Lamper P. Lamper P. Lamper S. Lima Kalisari Krapyak Krapyak Krapyak Krapyak Ungaran Ungaran Ungaran
P. Lamper P. Lamper Kalisari Krapyak Ungaran Ungaran S. Lima Srondol Srondol P. Payung P. Payung Kalisari Krapyak Ungaran Srondol Srondol BSB P. Payung P. Payung BSB
1–2 1–2 1–4 1–5 1–6 1–6 2–3 2–7 2–7 2–8 2–8 3–4 4–5 5–6 5–7 5–7 5–9 6–8 6–8 6–9
Jarak (Km )
Jenis Kawat
12,05 12,05 8,41 15,56 28,8 28,8 3,19 7,94 7,94 13,97 13,97 2,66 7,18 21,82 13,14 13,14 6,86 13,72 13,72 16,89
2 X ACSR 2 X ACSR 2 X ACSR 2 X ACSR 2 X ACSR 2 X ACSR 1X CU 240 1 X ACSR 1 X ACSR 1 X ACSR 1 X ACSR 1X CU 240 2 X ACSR 2 X ACSR 1 X ACSR 1 X ACSR 2 X ACSR 1 X ACSR 1 X ACSR 2 X ACSR
Penampa ng ( mm2) 282,5 282,5 282,5 282,5 282,5 282,5 240 282,5 282,5 282,5 282,5 249 282,5 282,5 282,5 282,5 282,5 282,5 282,5 282,5
S K T 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 2 1
46
Untuk keperluan pada simulasi, seluruh satuan data diubah menjadi satuan per unit ( pu ). Perubahan tersebut membutuhkan nilai basis. Nilai basis yang digunakan dalam simulasi adalah sebagai berikut : Basis daya
: 100 MVA
Basis tegangan
: 150 KV
3.5
Prosedur Penelitian Prosedur pada penelitian ini dimulai dengan studi literatur tentang perbaikan
profil tegangan, kompensasi pada saluran transmisi, peningkatan kesetabilan tegangan sistem tenaga dan peralatan maupun teknologi yang telah ada dan sedang berkembang untuk mencapai tujuan-tujuan tersebut. Setelah itu dilakukan penghimpunan data aliran daya listrik untuk memperoleh data operasioanl pembebanan sistem tenaga listrik Kota Semarang. Setelah data dihimpun, kemudian dilakukan simulasi aliran daya pada ETAP 12.6.0 untuk meperoleh data awal untuk melakukan simulasi selanjutnya pada sofware PSAT 2.1.9 yang dijalankan melalui MATLAB. Data – data awal yang didapat ini berupa data-data beban tiap bus, data parameter saluran transmisi, data daya pembangkitan serta tegangan tiap bus. Setelah itu dilakukan simulasi power flow, yaitu simulasi aliran daya pada beban normal dan seimbang dan simulasi continuation power flow, yaitu untuk mengetahui karakteristik kesetabilan tegangan sistem tenaga listrik dengan mengetahui kurva P-V dan nilai parameter pembebanan, serta simulasi pemasangan UPFC pada sistem tenaga tersebut untuk melihat pengaruhnya terhadap sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Hasil dari simulasi pada PSAT 2.1.9 ini digunakan untuk menganalisis penempatan UPFC yang tepat agar tujuan-tujuan dari penelitian ini tercapai yaitu, perbaikan profil tegangan, penurunan rugi – rugi daya, serta peningkatan kesetabilan tegangan sistem tenaga yang ditandai dengan membaiknya profil tegangan sistem tenaga dan semakin meningkatnya kapasitas saluran transmisi didalam mentransmisikan daya aktif yang ditandai dengan peningkatan nilai parameter pembebanan sistem tenaga dan bentuk kurva P-V yang lebih baik. Berikut adalah diagram alir dari penelitian ini :
47
Gambar 3. 3 Diagram alir penelitian
48
3.5.1
Simulasi Pada ETAP 12.6.0 Dari data-data operasi pembangkit dan beban serta konfigurasi sistem
transmisi 150 Kv Kota Semarang, maka dapat dibuat model sistem pengujiannya pada sofware ETAP 12.6.0. Pembuatan model pada sofware ETAP 12.6.0 ini merupakan data asli yang diperoleh dari PT.PLN Persero berupa data aliran daya pada tanggal 3 November 2015. Kemudian file simulasi tersebut dijalankan melalui sofware ETAP 12.6.0 dan dilakukan simulasi operasi Load Flow atau aliran daya dengan beban seimbang. Setelah operasi aliran daya dijalankan maka akan didapat data tegangan, besar daya aktif dan besar daya reaktif yang mengalir dari generator sampai ke beban. Setelah itu diidentifikasi bus-bus mana saja yang akan dijadikan objek penelitian yang dalam hal ini bus-bus dengan level tegangan 150 Kv. Dari hasil simulasi aliran daya pada ETAP 12.6.0 ini diperoleh data pembangkitan tenaga listrik, data beban pada masing – masing bus dan data nilai parameter saluran transmisi. Tabel 3. 2 Data Pembangkitan
Pembangkit
Daya aktif (MW)
Daya reaktif (MVAR)
Daya aktif (p.u)
Daya reaktif (p.u)
Tambak Lorok 202 29 2,02 0,29 Blok 1 Tambak Lorok 472 100 4,72 1,0 Blok 2 IBT Ungaran ke 538,6 292 5,38 2,92 Bus 1/A IBT Ungaran ke 89 203 0,89 2,03 Bus 2/b Data pembangkitan tenaga listrik tersebut langsung dikonversi ke dalam satuan per unit (p.u) dengan basis tegangan dan basis daya adalah 150 Kv dan 100 MVA. Begitu pula dengan nilai data beban tiap bus yang didapat dari simulasi aliran daya pada ETAP 12.6.0 dikonversi kedalam satuan per unit seperti dalam tabel berikut :
49
Tabel 3. 3 Data beban setiap bus
Daya Daya Gardu Induk Aktif Reaktif (MW) (Mvar) 1. Tambak Lorok B.A 142,2 -77,6 2. Pandean Lamper B.B 76,3 25,7 3. Pandean Lamper B.2 4. Tambak Lorok B.2 76,2 5,7 5. Simpang Lima 63,6 30,3 6. Kalisari 74,9 25,4 7. Krapyak 359,7 110,7 8. Ungaran B.A 9. Ungaran B.B 193,9 92 10. Srondol 30,6 11,4 11. Pudak Payung 20,5 7,7 12. BSB 24 8,9 Pada data dalam simulasi aliran daya pada ETAP
No. Bus
Daya Daya Aktif Reaktif (p.u.) (p.u.) 1,4 -0,77 0,76 0,25 0,76 0,05 0,63 0,3 0,74 0,25 3,59 1,10 1.93 0,92 0,30 0,11 0.20 0,07 0,24 0,08 12.6.0 terdapat nilai
parameter saluran – saluran yang terhubung. Kemudian nilai-nilai tersebut dikonversi kedalam satuan per unit dengan basis tegangan dan basis daya adalah 150 KV dan 100 MVA. Berikut ini adalah data saluran berupa nilai resitansi, reaktansi, dan suseptansi dalam satuan per unit. Tabel 3. 4 Data saluran terhubung satuan p.u
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Nama Saluran Dari Ke T. Lorok P. Lamper T. Lorok P. Lamper T. Lorok Kalisari T. Lorok Krapyak T. Lorok Ungaran T. Lorok Ungaran P. Lamper S. Lima P. Lamper Srondol P. Lamper Srondol P. Lamper P. Payung P. Lamper P. Payung S. Lima Kalisari Kalisari Krapyak Krapyak Ungaran Krapyak Srondol Krapyak Srondol Krapyak BSB Ungaran P. Payung Ungaran P. Payung Ungaran BSB
ID. Sal. 1–2 1–2 1–4 1–5 1–6 1–6 2–3 2–7 2–7 2–8 2–8 3–4 4–5 5–6 5–7 5–7 5–9 6–8 6–8 6–9
Resistansi Reaktans (p.u) (p.u) 0,0016444 0,002978 0,0016444 0,002978 0,0008889 0,002089 0,0020889 0,003467 0,0039111 0,007111 0,0039111 0,007111 0,0002667 0,001111 0,0021333 0,005244 0,0021333 0,005244 0,0019111 0,003111 0,0019111 0,003111 0,0004444 0,001822 0,0009778 0,001778 0,0029333 0,005378 0,0035556 0,008667 0,0035556 0,008667 0,0009333 0,001689 0,0037333 0,009067 0,0037333 0,009067 0,0022667 0,004178
50
3.5.2
Pemodelan pada PSAT 2.1.9 Setelah didapatkan data pembangkitan tenaga listrik, data beban setiap bus,
dan data nilai parameter saluran transmisi hasil dari simulasi aliran daya pada ETAP 12.6.0, kemudian dilakukan penyusunan model sistem tenaga listrik pada sofware PSAT. Setelah blok-blok model telah disusun sesuai dengan konfigurasi sistem tenaga dan parameter-parameter blok simulasi telah diisi dengan susai maka akan didapatkan model simulasi sistem tenaga listrik pada simulink sebagai berikut :
Gambar 3. 4 Diagram line di simulink
Setelah itu model simulink diatas disimpan dalam file dengan ektensi ‘.mdl’, kemudian dilakukan simulasi Power Flow. Simulasi Power flow untuk mendapatkan aliran daya, didapatkan nilai pembangkitan total, pembebanan total, dan juga losses total sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Dengan menggunakan data yang sama pada Simulasi Power flow kemudian dilakukan simulasi CPF untuk mengetahui bentuk kurva hubungan antara daya aktiif dengan tegangan pada setiap bus. Selain itu dengan menggunakan simulasi CPF juga dapat diketahui nilai parameter pembebanan maksimum sistem tenaga yang merupakan nilai beban maksimal yang dapat dieprtahankan oleh sistem sebelum terjadinya Voltage Collapse runtuh tegangan.
51
Simulasi CPF dilakukan dengan memilih simbol “CPF” pada jendela utama PSAT. Setelah proses komputasi dalam simulasi CPF selesai maka akan dapat ditampilkan kurva P-V tiap bus. Kurva P-V dapat ditampilkan dengan menggunkan fasilitas Plotting Utilities pada jendela utama PSAT. Sama seperti simulasi PF, dengan menggunakan fasilitas Static report maka akan diketahui hasil simulasi secara keseluruhan meliputi nilai tegangan, sudut tegangan, daya aktif, daya reaktif tiap bus sesaat sebelum sistem tenaga mengalami runtuh tegangan atau tepat pada titik nilai pembebanan maksimum. Dengan fasilitas Satic Report juga dapat diketahui nilai pembebanan maksimum sistem sebelum terjadinya runtuh tegangan atau MLP yang nilainya sama dengan nilai “λ_max” Penempatan UPFC pada model simulasi sistem tenaga yang telah dibuat dilakukan dengan memasang model UPFC kedalam model tersebut. UPFC dipasang diantara 2 bus yang terhubung, karena UPFC dirancang untuk mengendalikan aliran daya antara 2 bus yang terhubung. Setelah dilakukan penempatan UPFC, kemudian dilakukan kembali simulasi PF dan CPF yang bertujuan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap profil tegangan, kesetabilan sistem serta rugi – rugi daya yang ditimbulkan setelah pemasangan UPFC pada sistem pengujian. Penempatan UPFC dilakukan dalam beberapa skenario yaitu pada saluran – saluran diantara 2 bus yang dianggap kritis terhadap kesetabilan tegangan ketika sistem tenaga dibebani secara maksimum. Setiap skenario penempatan akan dilakukan simulasi PF dan CPF sehingga akan didapatkan hasil berupa profil tegangan tiap bus, kesetabilan tegangan tiap bus yang diketahui melalui kurva PV, nilai parameter pembebanan maksimum serta kompensasi rugi-rugi daya pada sistem. Tahapan akhir dari penelitian ini adalah menganalisis data-data pengaruh penempatan UPFC yang diperoleh dari hasil simulasi PF dan CPF pada masing – masing skenario penempatan UPFC. Data hasil simulasi PF dan CPF akan dibandingkan berdasarkan perbaikan profil tegangan, peningkatan kesetabilan tegangan sistem yang diketahui malui nilai MLF dan kurva P-V, serta penurunan jumlah rugi-rugi daya sistem tenaga. Kemudian akan disimpulkan saluran antara 2
52
bus mana yang dianggap paling tepat untuk memasang UPFC agar profil tegangan membaik, kesetabilan tegangan sistem meningkat serta rugi-rugi daya sistem akan semakin rendah.
BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1
Simulasi Aliran Daya pada ETAP Electric Transient and Analysis Program (ETAP) merupakan suatu
perangkat lunak yang mendukung sistem tenaga listrik. ETAP Power Station dapat melakukan penggambaran single line diagram secara grafis dan mengadakan beberapa analisa / studi salah satunya analisa Load Flow (aliran daya). Pada penelitian ini, langkah utama yang dilakukan adalah melakukan simulasi Load Flow dengan ETAP. Hal ini sebagai simulasi awal untuk mengetahui kondisi aliran daya pada transmisi 150 Kv Kota Semarang. Disamping itu juga data yang diperoleh dari hasil simulasi Load Flow ETAP digunakan sebagai asumsi pada simulasi Power Flow Power Sistem Analisys ToolBoox (PSAT) MATLAB yang membutuhkan parameter yang tidak disediakan di data awal. Dari simulasi Load Flow ETAP ini diperoleh besarnya aliran daya generator ke beban, besarnya daya aktif dan reaktif yang masuk ke beban pada setiap bus dan besarnya tegangan tiap bus. Disamping itu juga didapatkan data Impedansi masing – masing saluran untuk digunakan sebagai data di simulasi PSAT.
4.2
Simulasi Aliran Daya pada PSAT Setelah memperoleh parameter awal untuk melakukan simulasi aliran daya
dari ETAP, kemudian dilakukan simulasi power flow dengan menggunakan Power Sistem Analisys ToolBoox (PSAT) MATLAB. Dari hasil simulasi power flow yang dilakukan oleh PSAT menunjukkan ketika kondisi beban seimbang, profil tegangan menunjukkan nilai yang stabil. Gambar 4.1 berikut menunjukkan kondisi tegangan :
53
54
Gambar 4. 1 Grafik Hasil Simulasi Power flow PSAT
Dari gambar 4.1 menunjukkan bahwa setiap bus dalam kondisi stabil, 12 bus masih dalam keadaan normal atau telah sesuai dengan kondisi yang diperbolehkan yaitu -10% dan +5%. Selain memperoleh kondisi profil tegangan dimasing – masing bus, diperoleh juga static report pada simulasi ini. Static report ini berupa rangkuman hasil dari power flow. Pada static report ini juga diperoleh total nilai pembangkitan, pembebanan, dan total losses pada sistem tramisi 150 KV Kota Semarang. Tabel 4.1 berikut menunjukkan hasil dari simulasi power flow berupa total pembangkitan, pembebanan, dan losses. Tabel 4. 1 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses awal
1.
2.
3.
Pembangkitan 11,02 Daya aktif ( p.u ) 4,4 Daya reaktif (p.u) Pembebanan 10,95 Daya aktif ( p.u ) 4,23 Daya reaktif (p.u) Loses/rugi-rugi daya 0,07 Daya aktif ( p.u ) 0,18 Daya reaktif (p.u)
55
4.3
Simulasi Continuation Power flow (CPF) Setelah melakukan simulasi power flow kemudian dilakukan simulasi
Continuation Power flow (CPF). Tujuan dari Continuation Power flow (CPF) adalah untuk menemukan serangkaian hasil aliran daya dalam suatu skenario beban terus berubah, mulai dari dasar sampai titik kritis. Simulasi CPF sebagai parameter penentuan skenario penempatan Unified Power flow Controler (UPFC) Dari Simulasi ini diperoleh tegangan mana saja yang mengalami titik kritis atau mendekati titik kritis dan simulasi CPF juga untukmengetahui karakteristik tegangan dengan memperhatikan kurva pembebanannya. Hasil simulasi CPF menunjukkan ada tiga bus yang mengalami penurunan tegangan signifikan dan mendekati titik kritis. Standar bus kritis adalah 0,9 p.u Ketiga bus tidak sampai ke tingkatan bus kritis karena nilai tegangan busnya masih diatas 0,9 p.u. gambar 4.2 menunjukkan kondisi tegangan di masing –
Tegangan (p.u)
masing bus : 1 0.98 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88
Bus
Gambar 4. 2 Grafik Hasil Simulasi CPF Kondisi Semua Bus
Selain memperoleh grafik profil tegangan dimasing – masing bus, diperoleh juga Kurva P-V yang mereprentasikan kondisi penurunan profil tegangan dimasing – masing bus dan juga ketahanan sistem yang direfrentasikan dengan nilai Loading Parameter ( λ ). Berikut adalah gambar bentuk kurva keduabelas bus yang diperoleh dari simulasi PSAT :
56
Gambar 4. 3 Kurva P-V Semua Bus
Dari gambar 4.2 dan 4.3 diperoleh bus yang mengalami penurunan tegangan dan mendekati titik kritis adalah bus Simpang Lima, bus Kalisari dan bus Krapyak. Ketiga bus ini adalah bus teridentifikasi mendekati terkritis jika sistem mengalami pembebanan kedepannya. Gambar 4.4 menunjukkan Kurva PV bus yang mengalami masalah:
Gambar 4. 4 Bus - bus yang mendekati kritis
Pada Kurva P-V menunjukkan bus yang mengalami mendekati titik kritis nilai teganganya mengalami garis melengkung kebawah, nilai tegangan dimasing
57
– masing bus yaitu Simpang lima ( 0,92 p.u ) , kemudian bus Kalisari ( 0,929 p.u ), dan bus Krayak ( 0,926 p.u ). Dalam menentukan skenario penempatan UPFC berdasarkan prioritas busbus yang mendekati titik terkritis dan juga looses saluran terbesar antar bus atau antara dua Gardu Induk yang saling terhubung. Berikut adalah data bus yang bermasalah dan looses saluran terbesar : Tabel 4. 2 Tiga bus yang mendekati titik Kritis
No. Bus 5 6 7
Nama Bus Simpang Lima Kalisari Krapyak
Tegangan (p.u) 0,92 0,929 0.926
Tabel 4. 3 Saluran dengan Looses besar
No .
Saluran Dari
1. Krapyak 2. BSB 3. Kalisari 4. S. Lima 5 Krapyak Berdasarkan tabel
Loses/Rugi - rugi Daya aktif Daya Reaktif Ke (p.u) (p.u) Ungaran 0,01624 0,0406 Ungaran 0,01441 0,02881 Krapyak 0,00863 0,00959 Kalisari 0,0077 0,019 BSB 0,00567 0,063 4.2 dan 4.3 menunjukkan bus yang mengalami masalah
juga merupakan bus yang mempunyai looses daya yang paling besar diantara saluran yang lain. Dengan mengacu pada tabel 4.2 dan 4.3 Kemudian dilakukan penentuan letak pemasangan UPFC dalam sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Dengan memperhatikan dua aspek diatas, didapatkan skenario penempatan UPFC pada sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang, dalam urutan perioritas penempatan penulis mengutamakan kemampuan dalam menjaga kesetabilan tegangan, sehingga urutan skenario penempatan adalah sebagai berikut : Skenario 1 : Kalisari - Krapyak Skenario 2 : Simpang Lima - Kalirsari Skenario 3 : Ungaran – BSB Skenario 4 : Krapyak - Ungaran Keempat skenario penempatan akan memberikan gambaran bagaimana pengaruh penempatan UPFC terhadap kesetabilan sistem transmisi 150 KV Kota Semarang.
58
4.4
Penempatan Unified Power flow Controler (UPFC) Untuk mengetahui pengaruh penempatan UPFC dilakukan 4 skenario
penempatan UPFC, berikut
adalah penjelasan masing-masing pengaruh
penempatan dimasing-masing skenario : 4.4.1
Penempatan UPFC pada Kalisari - Krapyak Setelah dilakukan simulasi pada PSAT, Penempatan UPFC pada bus
Kalisari – Krapyak menunjukkan pengaruh yang positif, hal ini ditunjukkan perbaikan profil tegangan pada bus yang bermasalah. Disamping itu juga penempatan UPFC pada saluran ini dapat memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain. Berikut adalah perubahan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Kalisari - Krapyak:
Tegangan ( p.u )
1 0.98 0.96 0.94 0.92
Tanpa UPFC UPFC
0.9 0.88
Bus Gambar 4. 5 Grafik Penempatan UPFC Kalisari – Krapyak
Dari gambar 4.5 menunjukkan perbedaan tegangan bus sebelum dan setelah pemasangan UPFC. Grafik menunjukkan perbaikan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Kalisari - Krapyak. Perubahan yang signifikan terjadi pada bus yang mengalami masalah, pada bus Simpang lima profil tegangan meningkat menjadi 0,97 p.u naik sebesar 5%, bus Kalisari profil tegangan meningkat menjadi 0,99 p.u naik sebesar 6,8% dan bus Krapyak profil tegangan meningkat menjadi 1,00 p.u naik sebesar 7,4%.
59
Berikut adalah Kurva P-V pada tiga bus yang bermasalah setelah penempatan UPFC pada saluran Kalisari - Krapyak :
Gambar 4. 6 Kurva P-V bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Kalisari - Krapyak
Penempatan UPFC pada bus Kalisari – Krapyak juga memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain seperti yang ditunjukkan pada grafik pemasangan UPFC bus Kalisari - Krapyak ( gambar 4.5 ). Untuk lebih detailnya dapat memperhatikan Kurva P-V bus secara keseluruhan. Berikut adalah Kurva P-V semua bus setelah penempatan UPFC pada saluran Kalisari - Krapyak :
Gambar 4. 7 Kurva P-V Semua Bus Penempatan UPFC Kalisari - Krapyak
60
Selain meperbaiki profil tegangan penempatan UPFC juga mengurangi nilai rugi – rugi daya atau looses sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Tabel 4.4 berikutadalah
perbandingan besarnya nilai pembangkitan, pembebanan, dan
besarnya looses sebelum dan setelah pemasangan UPFC pada bus Kalisari – Krapyak. Tabel 4. 4 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Kalisari Krapyak
Sebelum Pemasangan 1. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 2. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 3. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u)
Setelah pemasangan UPFC Pembangkitan 11,02 Daya aktif ( p.u ) 11,01 4,4 Daya reaktif (p.u) 4,4 Pembebanan 10,95 Daya aktif ( p.u ) 10,95 4,23 Daya reaktif (p.u) 4,23 Loses/rugi-rugi daya 0,07 Daya aktif ( p.u ) 0,06 0,18 Daya reaktif (p.u) 0,17
Pemasangan UPFC pada bus Kalisari – Krapyak dapat mengurangi rugi – rugi daya sistem menjadi 0,06 p.u dengan kompensasi sebesar 6,7% untuk daya aktifnya dan daya reaktifnya menjadi 0,17 p.u kompensasi sebesar 5,5%. Disamping mengurangi looses, pemasangan UPFC juga mengurangi nilai pembangkitan, dari 11,02 p.u menjadi 11,01 p.u untuk daya aktif yang dibangkitkan turun sebesar 0,0 p.u. Penurunan daya pembangkitan akan berpengaruh terhadap berkurangnya biaya pembangkitan berupa bahan bakar.
4.4.2
Penempatan UPFC pada Simpang Lima – Kalisari Setelah dilakukan simulasi pada PSAT, Penempatan UPFC pada bus
Simpang Lima - Kalisarimenunjukkan pengaruh yang positif, hal ini ditunjukkan perbaikan profil tegangan pada bus yang bermasalah. Disamping itu juga penempatan UPFC pada saluran ini dapat memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain. Berikut adalah perubahan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Simpang Lima – Kalisari :
61
Tegangan (p.u)
1 0.98 0.96 0.94 0.92
Tanpa UPFC
0.9
UPFC
0.88
Bus Gambar 4. 8 Grafik Penempatan UPFC Simpang Lima - Kalisari
Dari gambar 4.8 menunjukkan perbedaan tegangan bus sebelum dan setelah pemasangan UPFC. Grafik menunjukkan perbaikan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Simpang Lima - Kalisari. Perubahan yang signifikan terjadi pada bus yang mengalami masalah, pada bus Simpang lima profil tegangan meningkat menjadi 0,99 p.u naik sebesar 7,5%, bus Kalisari profil tegangan meningkat menjadi 1,00 p.u naik sebesar 7,1% dan bus Krapyak profil tegangan meningkat menjadi 0,96 p.u naik sebesar 3,4%. Jika memperhatikan profil tegangan yang diperbaiki pada skenario ini, menunjukkan hasil yang sudah baik, jika dibandingkan dengan penempatan UPFC pada bus Kalisari – Krapyak penempatan pada skenario ini lebih baik dengan melihat parameter bus yang terhubung langsung dengan UPFC yakni perbaikan pada bus Simpang Lima dan Kalisari. Kedua bus ini mengalami perubahan yang signifikan setelah pemasangan UPFC. Hasil tegangannya yang diperoleh untuk Simpang lima mencapai 0,99 p.u, hampir mendekati 1,0 p.u, sementara untuk bus Kalisari tegangannya mencapai 1,00 p.u. Berikut adalah Kurva P-V pada tiga bus yang bermasalah setelah penempatan UPFC pada saluran Simpang Lima - Kalisari:
62
Gambar 4. 9 Kurva P-V bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Simpang Lima Kalisari
Penempatan UPFC pada bus Simpang Lima – Kalisari juga memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain seperti yang ditunjukkan pada grafik pemasangan UPFC bus Simpang Lima – Kalisari ( gambar 4.8 ). Untuk lebih detailnya dapat memperhatikan Kurva P-V bus secara keseluruhan. Berikut adalah Kurva P-V semua bus setelah penempatan UPFC pada saluran Simpang Lima – Kalisari :
Gambar 4. 10 Kurva P-V Semua bus Penempatan UPFC Simpang Lima - Kalisari
63
Selain meperbaiki profil tegangan penempatan UPFC juga mengurangi nilai rugi – rugi daya atau looses sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Tabel 4.5 berikut adalah
perbandingan besarnya nilai pembangkitan, pembebanan, dan
besarnya looses sebelum dan setelah pemasangan UPFC pada bus Simpang Lima - Kalisari. Tabel 4. 5 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Simpang Lima - Kalisari
Sebelum Pemasangan 1. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 2. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 3. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u)
Setelah pemasangan UPFC Pembangkitan 11,02 Daya aktif ( p.u ) 11,01 4,4 Daya reaktif (p.u) 4,4 Pembebanan 10,95 Daya aktif ( p.u ) 10,95 4,23 Daya reaktif (p.u) 4,23 Loses/rugi-rugi daya 0,07 Daya aktif ( p.u ) 0,068 0,18 Daya reaktif (p.u) 0,176
Pemasangan UPFC pada bus Simpang Lima - Kalisaridapat mengurangi rugi – rugi daya sistem menjadi 0,068 p.u dengan kompensasi sebesar 8,1% untuk daya aktifnya dan daya reaktifnya menjadi 0,176 p.u kompensasi sebesar 1,8 %. Kompensasi looses pada penempatan bus Simpang Lima – Kalisari menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding penempatan pada bus Kalisari – Krapyak, Nilai kompensai yang diperoleh lebih baik dengan persentase nilai kompensasi sebesar 8,1% untuk daya aktifnya dibanding dengan penempatan bus Kalisari – Krapyak yang hanya mampu mengkompensasi sebesar 6,7%. Disamping mengurangi looses, pemasangan UPFC juga mengurangi nilai pembangkitan, dari 11,02 p.u menjadi 11,01 p.u untuk daya aktif yang dibangkitkan turun sebesar 0,01 p.u. Penurunan daya pembangkitan pada skenario ini sama dengan skenari sebelumnya. Penurunan daya pembangkitan akan berpengaruh terhadap berkurangnya biaya pembangkitan berupa bahan bakar.
4.4.3
Penempatan UPFC pada Ungaran - BSB Setelah dilakukan simulasi pada PSAT, Penempatan UPFC pada bus
Ungaran - BSB menunjukkan
pengaruh yang positif, hal ini ditunjukkan
perbaikan profil tegangan pada bus yang bermasalah. Disamping itu juga
64
penempatan UPFC pada saluran ini dapat memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain. Berikut adalah perubahan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Ungaran – BSB : 1
Tegangan (p.u)
0.98 0.96 0.94 0.92 Tanpa UPFC
0.9
UPFC
0.88
Bus Gambar 4. 11 Grafik Penempatan UPFC Ungaran BSB
Dari gambar 4.11 menunjukkan perbedaan tegangan bus sebelum dan setelah pemasangan UPFC. Grafik menunjukkan perbaikan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Ungaran - BSB. Perubahan yang signifikan terjadi pada bus yang mengalami masalah, pada bus Simpang lima profil tegangan meningkat menjadi 0,95 p.u naik sebesar 3%, bus Kalisari profil tegangan meningkat menjadi 0,97 p.u naik sebesar 4,1% dan bus Krapyak profil tegangan meningkat menjadi 0,95 p.u naik sebesar 3,3%. Jika memperhatikan profil tegangan yang diperbaiki pada skenario ini, menunjukkan hasil yang sudah cukup baik walaupun dua bus pada skenario ini bukan termasuk kategori bus yang mengalami masalah. Penempatan pada skenario ini juga dapat memperbaiki profil tegangan, akan tetapi dibandingkan terhadap penempatan UPFC pada bus yang bermasalah persentase perbaikan pada skenario ini masih lebih rendah dibanding dengan persentase perbaikan di dua sekenario sebelumnya. Keadaan ini tentunya dikarenakan pada skenario ini penempatan UPFC tidak pada bus yang bermasalah.
65
Penempatan UPFC pada bus Ungaran – BSB justru menurunkan profil tegangan pada bus Ungaran, bus Ungaran mengalami penrunan tegangan sebesar 2,5%, yaitu sebelum pemasangan tegangan pada bus Ungaran sebesar 1,00 p.u turun menjadi 0,975 p.u. Penurunan ini masih relatif kecil tidak sampai batas yang tidak diperbolehkan dan masih dapat menjaga kesetabilan sistem. Skenario Penempatan UPFC pada bus Ungaran – BSB berdasarkan looses saluran terbesar, sehingga penempatan UPFC pada skenario lebih ke perbaikan looses dari pada menjaga kesetabilan tegangan sistem transmisi 150 KV Kota Semarang. Berikut adalah Kurva P-V pada tiga bus yang bermasalah setelah penempatan UPFC pada saluran Ungaran - BSB:
Gambar 4. 12 Kurva P-V bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Ungaran - BSB
Penempatan UPFC pada bus Ungaran - BSB juga memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain seperti yang ditunjukkan pada grafik pemasangan UPFC bus Ungaran - BSB ( gambar 4.11 ). Untuk lebih detailnya dapat memperhatikan Kurva P-V bus secara keseluruhan. Berikut adalah Kurva P-V semua bus setelah penempatan UPFC pada saluran Ungaran – BSB :
66
Gambar 4. 13 Kurva P-V Semua bus Penempatan UPFC Ungaran - BSB
Selain meperbaiki profil tegangan penempatan UPFC juga mengurangi nilai rugi – rugi daya atau looses sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Tabel 4.6 berikut adalah
perbandingan besarnya nilai pembangkitan, pembebanan, dan
besarnya looses sebelum dan setelah pemasangan UPFC pada bus Ungaran - BSB. Tabel 4. 6 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Ungaran BSB
Sebelum Pemasangan 1. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 2. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 3. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u)
Setelah pemasangan UPFC Pembangkitan 11,02 Daya aktif ( p.u ) 11,0 4,4 Daya reaktif (p.u) 4,3 Pembebanan 10,95 Daya aktif ( p.u ) 10,95 4,23 Daya reaktif (p.u) 4,23 Loses/rugi-rugi daya 0,07 Daya aktif ( p.u ) 0,054 0,18 Daya reaktif (p.u) 0,16
Pemasangan UPFC pada bus Ungaran - BSB dapat mengurangi rugi – rugi daya sistem menjadi 0,054 p.u dengan kompensasi sebesar 27% untuk daya aktifnya dan daya reaktifnya menjadi 0,16 p.u kompensasi sebesar 11%. Kompensasi looses pada penempatan bus Ungaran – BSB menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding penempatan di dua sekanario sebelumnya. Nilai kompensai yang diperoleh lebih baik dengan persentase nilai kompensasi sampai
67
dengan27% dibanding dengan penempatan bus 2 skenario sebelumnya yang hanya mampu mengkompensasi sebesar 6,7% dan 8,1%. Disamping mengurangi looses, pemasangan UPFC juga mengurangi nilai pembangkitan,
dari 11,02 p.u menjadi 11,00 p.u untuk daya aktif yang
dibangkitkan turun sebesar 0,02 p.u. Sama halanya dengan kondisi looses Penurunan ini lebih baik dari pada penurunan daya pembangkitan pada dua skenario sebelumnya. Penurunan daya pembangkitan akan berpengaruh terhadap berkurangnya biaya pembangkitan berupa bahan bakar.
4.4.4
Penempatan UPFC pada Krapyak – Ungaran Setelah dilakukan simulasi pada PSAT, Penempatan UPFC pada bus
Krapyak – Ungaran menunjukkan pengaruh yang positif, hal ini ditunjukkan perbaikan profil tegangan pada bus yang bermasalah. Disamping itu juga penempatan UPFC pada saluran ini dapat memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain. Berikut adalah perubahan profil tegangan yang disebabkan penempatan
Tegangan (p.u)
UPFC pada saluran Krapyak – Ungaran: 1 0.98 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88
Tanpa UPFC UPFC
Bus Gambar 4. 14 Grafik Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran
Dari gambar 4.14 menunjukkan perbedaan tegangan bus sebelum dan setelah pemasangan UPFC. Grafik menunjukkan perbaikan profil tegangan yang disebabkan penempatan UPFC pada saluran Krapyak – Ungaran. Perubahan yang signifikan terjadi pada bus yang mengalami masalah, pada bus Simpang lima
68
profil tegangan meningkat menjadi 0,97 p.u naik sebesar 5%, bus Kalisari profil tegangan meningkat menjadi 0,99 p.u naik sebesar 6,1% dan bus Krapyak profil tegangan meningkat menjadi 1,00 p.u naik sebesar 7,4%. Perbaikan profil tegangan pada penempatan UPFC bus Krapyak – Ungaran menunjukkan hasil yang baik dan perubahan pada bus yang bermasalah yang ditunjukkan masih tergolong signifikan walaupun bus Ungaran tidak tergolong pada bus yang bermasalah. Dampak negatif yang ditimbulkan pada penempatan UPFC bus Krapyak – Ungaran ini adalah penuruan profil tegangan pada bus ungaran, bus Ungaran mengalami sedikit penurunan yang bisa diperhatikan pada gambar 4.14. Penurunan pada bus Ungaran masih tergolong relatif kecil dan tidak sampai ke penurunan kesetabilan sistem. Berikut adalah Kurva P-V pada tiga bus yang bermasalah setelah penempatan UPFC pada saluran Krapyak – Ungaran:
Gambar 4. 15 Kurva PV bus S.Lima, Kalisari, Krapyak Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran
Penempatan UPFC pada bus Krapyak – Ungaranjuga memperbaiki profil tegangan bus – bus yang lain seperti yang ditunjukkan pada grafik pemasangan UPFC bus Krapyak – Ungaran ( gambar 4.14). Untuk lebih detailnya dapat memperhatikan Kurva P-V bus secara keseluruhan. Berikut adalah Kurva P-V semua bus setelah penempatan UPFC pada saluran Krapyak – Ungaran:
69
Gambar 4. 16 Kurva PV Semua bus Penempatan UPFC Krapyak - Ungaran
Selain meperbaiki profil tegangan penempatan UPFC juga mengurangi nilai rugi – rugi daya atau looses sistem transmisi 150 Kv Kota Semarang. Tabel 4.7 berikut adalah
perbandingan besarnya nilai pembangkitan, pembebanan, dan
besarnya looses sebelum dan setelah pemasangan UPFC pada bus Krapyak – Ungaran. Tabel 4. 7 Kondisi Pembangkitan, Pembebanan, dan Looses Setelah Penempatan UPFC Krapyak Ungaran
Sebelum Pemasangan 1. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 2. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u) 3. Daya aktif ( p.u ) Daya reaktif (p.u)
Setelah pemasangan UPFC Pembangkitan 11,02 Daya aktif ( p.u ) 10,99 4,4 Daya reaktif (p.u) 4,3 Pembebanan 10,95 Daya aktif ( p.u ) 10,95 4,23 Daya reaktif (p.u) 4,23 Loses/rugi-rugi daya 0,07 Daya aktif ( p.u ) 0,045 0,18 Daya reaktif (p.u) 0,016
Pemasangan UPFC pada bus Krapyak – Ungaran dapat mengurangi rugi – rugi daya sistem menjadi 0,045 p.u dengan kompensasi sebesar 39% untuk daya aktifnya dan daya reaktifnya menjadi 0,16 p.u kompensasi sebesar 11%. Kompensasi looses pada penempatan bus Krapyak – Ungaran menunjukkan hasil yang sangat baik dibanding penempatan dengan penempatan atau skenario
70
lainnya, Nilai kompensai yang diperoleh adalah nilai kompensasi yang paling tinggidibanding dengan penempatan UPFC pada skenario yang lainnya dengan persentase nilai kompensasi sebesar 39% untuk daya aktif dan daya reaktifnya sebesar 11%. Disamping mengurangi looses, pemasangan UPFC juga mengurangi nilai pembangkitan, dari 11,02 p.u menjadi 10,99 p.u untuk daya aktif yang dibangkitkan turun sebesar 0,03 p.u. Penurunan ini adalah penurunan yang paling rendah dibanding dengan skenario yang lain, karena nilai looses nya rendah, maka daya yang dibangkitakan juga semakin menurun. Penurunan daya pembangkitan akan berpengaruh terhadap berkurangnya biaya pembangkitan berupa bahan bakar. Jika dibandingkan dengan tiga sekenario sebelumnya penempatan UPFC pada skenario adalah yang paling baik, karena selain dapat memperbaiki profil tegangan secara signifikan, penempatan pada skenario juga mengurangi nilai daya pembangkitan dan memberikan kompensasi looses yang paling besar.
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan 1. Hasil Simulasi Power flow PSAT MATLAB menunjukkan bahwa kondisi tegangan di masing – masing Gardu Induk pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang pada tanggal 3 November 2015 menunjukkan hasil yang stabil, masih dalam kategori yang diperbolehkan dengan looses total sebesar 0,07 p.u. 2. Hasil Simulasi Continuation Power flow PSAT MATLAB menunjukkan bahwa ada tiga bus atau Gardu Induk yang tegangannya teridentfikasi mendekati titik kritis, yakni bus Simpang Lima, bus Kalisari, dan bus Krapyak. Hasil dari simulasi ini didapatkan ada empat skenario penempatan UPFC yaitu : Kalisari – Krapyak, Simpang Lima – Kalisari, Ungaran – BSB dan Krapyak - Ungaran 3. Penempatan UPFC pada sistem transmisi 150 KV Kota Semarang menujukkan hasil yang positif karena pemasangan UPFC mampu meningkatkan stabilitas tegangan dan mengkompenasai looses atau rugi – rugi daya. 4. Berdasarkan keempat skenario penempatan didapatkan Penempatan UPFC yang paling optimal adalah antara Gardu Induk Krapyak dan Gardu Induk Ungaran. Pada skenario ini menunjukkan perbaikan profil tegangan pada bus Simpang lima dari 0,92 p.u meningkat menjadi 0,97 p.u, pada bus Kalisari dari 0,929 p.u meningkat menjadi 0,99 p.u dan pada bus Krapyak dari 0,926 p.u meningkat menjadi 1,00 p.u . Nilai Looses daya aktifnya dari 0,074 p.u berkurang menjadi 0,045 p.u dengan kompensasi sebesar 39% dan daya reaktifnya dari 0,18 p.u berkurang menjadi 0,16 p.u dengan kompensasi sebesar 11%.
71
72
5.2
Saran 1. Perlu dilakukan penelitian berupa perbandingan kinerja antara Facts device yang satu dengan facts device yang lain dalam satu objek penelitian yang sama 2. Perlu dilakukan penelitian dengan ruang lingkup yang lebih besar yaitu pada sistem transmisi 500 KV interkoneksi Jawa-Bali mengetahui pengaruhi pemasangan UPFC.
untuk dapat
DAFTAR PUSTAKA
Abdiyanto, T. S. (2006). Pengaturan Daya Aktif dan Reaktif Saluran Transmisi Tenaga Listrik Melalui Komponen Paralel dan Komponen Seri Unified Power flow Controller (UPEC). Surabaya: Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluyh Nopember. Abidin, Z., Hadi, S. P., & Sarijaya. (2014). Dampak Pemasangan Peralatan FACTS Terhadap Stabilitas Tegangan Pada Sistem Tenaga. Transmisi Undip , 16, 63. Afandi, A. N. (2011). Eval-Sengkalinguasi Rugi Daya Saluran Transmisi 150 Kv Pada Penyulang Kebongagung. Seminar on Electrical, Informatic, and ITS Education (hal. 64 - 68). Surabaya: ITS. Ahmadi, M., Alinezhad, M., Laseni, H., & Talebi, N. (2008). Comparison of SVC, STATCOM, TCSC, and UPFC controller for Static Voltage Stability Evaluated by Continuation Power flow Method. Electrical Power & Energy Confrence. IEEE. Arjana, I. G., Setiawan, I. N., & Budiastra, I. N. (2014). Peningkatan Stabilitas Sistem Transmisi 150 KV Bali Menggunkan Facts Device. Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro , hal. 127 - 130. Cekdin, C. (2010). Sistem Tenaga Listrik, COntoh Soal dan Penyelesaiannya Menggunkan Matlab. Yogyakarta: ANDI. Cekdin, C., & Barlian, T. (2013). Transmisi Daya Listrik. Yogyakarta: ANDI. Kundur, P. (2004). Power System Stability Control. New York: Mc.Graw Hill. Marsudi, D. (2006). Operasi Sistem Tenaga Lsitrik. Yogyakarta: Graha Ilmu. Milano, F. (2007). Power System Analisis Toolbox Documentation for PSAT Version 2.0.0. Pranyata, D. P., Suyono, H., & Hasanah, N. R. Optimasi Penenmpatan dan Kapasitas Multi FACTS Device pada Sisten Tenaga Listrik Menggunakan Metode Particle Swarm Optimization ( PSO ). Malang: Universitas Brawijaya.
73
74
Putranto, L. M., Hadi, S. P., & Aridani, R. P. (2013). Pengaruh Penempatan Unified Power flow Controller Terhadap Kesetabilan Tegangan Sistem Tenaga Listrik. Prosiding Conference on Smart-Green Technology in Electrical and Information System (hal. 31 - 36). Bali: Universitas Udaya. Soehardjo. (1998). Buku Ajar Transmisi Daya Listrik. Semarang: Teknik Elektro Universitas Islam Sultan Agung. Taufik, M. (1998, Nopember). FACTS sebagai Teknologi Transmisi Listrik Masa Depan
.
Dipetik
Desember
15,
2015,
dari
Elektro
Indonesia:
http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek15.html Xiao Ping, Z., & Rehtanz, C. (2006). FACTS Device and Aplication. Flexible AC Transmision System Modeling and Control .
LAMPIRAN 5. Hasil Simulasi MATLAB PSAT
Hasi Simulasi Power flow PSAT
L1
Hasil Simulasi Continuation Power flow PSAT
L2
Gambar Pemodelan PSAT
L3
Tahapan Pemodelan PSAT
L4
6. Hasil Simulasi ETAP
L5
7. Data PLN
Lembar Validasi Data
L6
Data Aliran Daya 3 November 2015
L7
8. Lain - lain
Proposal TA
L8
Lembar Revisi Pemaparan Judul
L9
Surat Bimbingan
L10
Surat Batas Akhir TA
L11
Surat Izin Pengambilan Data
L12
Makalah Seminar TA
L13
Daftar Hadir Seminar TA
L14
Lembar Revisi Seminar TA
L15
Lembar Revisi Sidang TA
L16
Lembar Asistensi TA
L17
75
76
LAMPIRAN 1 (L1)
HASIL SIMULASI POWER FLOW PSAT MATLAB
77 LAMPIRAN HASIL STATIC REPORT SIMULASI PF PSAT
1. Sebelum Pemasangan UPFC POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Sebelum_Pemasangan.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:06:54
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
4
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
3
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1.0729
0.00371
2.02
1.6476
1.47
0.99
B2 P. Lamp
1.0474
0.01653
0
0
0.78
0.26
B2 P. Lamp
1.0053
0.04056
0
0
0
0
B2 Tambak
1.0044
0.04107
4.72
1.8017
0.8
0.06
B3 Simpang
1.0317
0.02252
0
0
0.66
0.31
B4 Kalisar
1.0176
0.03212
0
0
0.78
0.26
B5 Krapyak
1.009
0.04033
0
0
3.76
1.15
B6 Ungaran
1
0.05959
5.38
0
0
B6 Ungaran
1.0677
0
2.3649
1.93
0.92
B7 Srondol
1.0064
0.04007
0
0
0.32
0.12
B8 Pudak P
1.0523
0.01215
0
0
0.21
0.07
B9 BSB
1.0076
0.04504
0
0
0.24
0.09
-1.0956
-1.3995
78 STATE VARIABLES theta_B1 Tambak Lorok Bus 1
1
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-0.27294
13.2816
0.15964
0.31929
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
0.01795
-0.45215
0.00021
0.00042
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
0.00887
-0.22629
0.0001
0.00025
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
-0.13946
-0.28212
0.00029
0.00076
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
-0.13946
-0.28212
0.00029
0.00076
B9 BSB
B5 Krapyak
6
1.9571
-3.1507
0.01219
0.01355
B6 Ungaran
B9 BSB
7
2.207
-3.0122
0.02752
0.05504
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
2.7771
-2.9032
0.03186
0.07964
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
0.80697
-2.0105
0.01306
0.03918
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
0.80697
-2.0105
0.01306
0.03918
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
0.76793
0.43015
0.0021
0.00491
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.01454
0.01886
0
0.00014
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
4.1332
-6.4786
0.00488
0.1219
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
-0.51961
-1.1377
0.00323
0.00484
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
0.90863
-1.9649
0.00439
0.01316
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-0.90424
1.9781
0.00439
0.01316
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-2.9725
16.6513
0.05358
0.26788
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-3.6375
16.0962
0.10234
0.25585
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-0.33406
8.999
0.07049
0.07832
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
0.00887
-0.22629
0.0001
0.00025
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
0.43259
-12.9623
0.15964
0.31929
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-0.01774
0.45257
0.00021
0.00042
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-0.00877
0.22654
0.0001
0.00025
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
0.13975
0.28289
0.00029
0.00076
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
0.13975
0.28289
0.00029
0.00076
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-1.9449
3.1642
0.01219
0.01355
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-2.1795
3.0673
0.02752
0.05504
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-2.7453
2.9829
0.03186
0.07964
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-0.79391
2.0497
0.01306
0.03918
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-0.79391
2.0497
0.01306
0.03918
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-0.76583
-0.42524
0.0021
0.00491
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.01454
-0.01872
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-4.1283
6.6005
0
0.00014
0.00488
0.1219
79 B5 Krapyak
B2 Tambak
14
0.52284
1.1425
0.00323
0.00484
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-0.90424
1.9781
0.00439
0.01316
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
0.90863
-1.9649
0.00439
0.01316
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
3.026
-16.3834
0.05358
0.26788
B4 Kalisari B3 Simpang
18
3.7398
-15.8404
0.10234
0.25585
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
0.40455
-8.9207
0.07049
0.07832
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-0.00877
0.0001
0.00025
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
11.0244
REACTIVE POWER [p.u.]
4.4147
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
10.95
REACTIVE POWER [p.u.]
4.23
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
0.07444
REACTIVE POWER [p.u.]
0.18466
2. Skenario 1 ( Kalisari – Krapyak ) POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Kalisari_Krapyak.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:07:58
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
5
Loads:
10
0.22654
80 SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
3
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.01058
2.02
1.0943
1.47
0.99
B2 P. Lamp
0.99945
0.01271
0
0
0.78
0.26
B2 P. Lamp
0.99967
0.0251
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.02629
4.72
0.8
0.06
B3 Simpang
0.99915
0.0165
0
0
0.66
0.31
B4 Kalisar
1.0002
0.02092
0
0
0.78
0.26
B5 Krapyak
1
0.02258
0
4.3863
3.76
1.15
B6 Ungaran
1
0.03887
5.38
-2.4926
0
0
B6 Ungaran
1
0
-1.101
2.1798
1.93
0.92
B7 Srondol
0.99942
0.02369
0
0
0.32
0.12
B8 Pudak P
0.99941
0.00932
0
0
0.21
0.07
B9 BSB
1.0005
0.02619
0
0
0.24
0.09
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
-0.75886
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
0.00071
iq_Upfc_1
0
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
0.00071
vref_Upfc_1
1.0002
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-0.71461
0.62303
0.00094
0.00187
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
0.52174
-0.10403
0.00029
0.00059
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
0.26072
-0.05231
0.00014
0.00035
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
0.10058
-0.11267
7e-005
0.00018
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
0.10058
-0.11267
7e-005
0.00018
B9 BSB
B5 Krapyak
6
2.268
-1.4999
0.00665
0.00739
81 B6 Ungaran
B9 BSB
7
2.5244
-1.3772
0.01632
0.03264
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
2.8557
-1.1154
0.01855
0.04637
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
0.8888
-0.3554
0.00283
0.00848
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
0.8888
-0.3554
0.00283
0.00848
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
1.2285
-0.51884
0.00556
0.01296
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.03608
0
0.00038
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
2.5732
-0.16699
0.00055
0.01385
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
0.82508
-0.54784
0.00204
0.00306
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
0.99493
-0.31703
0.00112
0.00336
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-0.9938
0.3204
0.00112
0.00336
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-3.4854
0.99522
0.0027
0.01351
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-4.1481
0.6717
0.00708
0.01769
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-2.3626
0.21318
0
0.00394
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
0.26072
0.00014
0.00035
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
0.00014
-0.05231
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
0.71555
-0.62115
0.00094
0.00187
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-0.52145
0.10462
0.00029
0.00059
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-0.26058
0.05267
0.00014
0.00035
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-0.10051
0.11284
7e-005
0.00018
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-0.10051
0.11284
7e-005
0.00018
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-2.2614
1.5073
0.00665
0.00739
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-2.508
1.4099
0.01632
0.03264
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-2.8371
1.1617
0.01855
0.04637
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-0.88598
0.36388
0.00283
0.00848
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-0.88598
0.36388
0.00283
0.00848
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-1.223
0.5318
0.00556
0.01296
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.03608
0.00024
0
0.00038
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-2.5726
0.18084
0.00055
0.01385
B5 Krapyak
14
-0.82304
0.5509
0.00204
0.00306
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-0.9938
0.3204
0.00112
0.00336
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
0.99493
-0.31703
0.00112
0.00336
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
3.4881
-0.9817
0.0027
0.01351
B4 Kalisari B3 Simpang
18
4.1552
-0.65402
0.00708
0.01769
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
2.3626
-0.20924
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-0.26058
0.05267
B2 Tambak
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
11.019
REACTIVE POWER [p.u.]
4.409
0
0.00394
0.00014
0.00035
82 TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
10.95
REACTIVE POWER [p.u.]
4.23
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
0.06899
REACTIVE POWER [p.u.]
0.179
3. Skenario 2 ( Simpang Lima – Kalisari ) POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Simpanglima_Kalisari.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:08:29
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
5
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
3
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.01062
2.02
0.79412
1.47
0.99
B2 P. Lamp
1.0001
0.01246
0
0
0.78
0.26
B2 P. Lamp
0.99935
0.02473
0
0
0
0
83 B2 Tambak
1
0.02535
4.72
0.17051
0.8
0.06
B3 Simpang
1.0002
0.01616
0
0
0.66
0.31
B4 Kalisar
1
0.01906
0
3.2881
0.78
0.26
B5 Krapyak
0.99858
0.02383
0
0
3.76
1.15
B6 Ungaran
1
0.03946
5.38
0
0
B6 Ungaran
1
0
2.0783
1.93
0.92
B7 Srondol
0.99867
0.02397
0
0
0.32
0.12
B8 Pudak P
0.99988
0.00913
0
0
0.21
0.07
B9 BSB
0.99941
0.02723
0
0
0.24
0.09
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
-1.1012
-1.9244
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
0.00125
iq_Upfc_1
0
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
0.00125
vref_Upfc_1
1.0002
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-0.72013
0.32505
0.00065
0.0013
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
0.35932
0.13022
0.00015
0.0003
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
0.17958
0.06496
7e-005
0.00018
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
0.01951
0.00478
0
0
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
0.01951
0.00478
0
0
B9 BSB
B5 Krapyak
6
2.2899
-1.224
0.00607
0.00675
B6 Ungaran
B9 BSB
7
2.5451
-1.1037
0.01519
0.03038
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
2.8349
-0.82072
0.01719
0.04298
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
0.88603
-0.30386
0.0027
0.00811
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
0.88603
-0.30386
0.0027
0.00811
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
1.2339
-0.52107
0.0056
0.01308
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.03624
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
3.0136
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
B2 P. Lampe B8 Pudak P
0
0.00038
-0.11106
0.00076
0.01894
0.54713
0.09135
0.00064
0.00096
15
0.99211
-0.26561
0.00108
0.00325
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-0.99103
0.26886
0.00108
0.00325
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-3.485
0.59497
0.00257
0.01284
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-4.1476
0.27214
0
0.01209
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-1.9148
3.1582
0.01228
0.01364
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
0.06496
7e-005
0.00018
0.17958
0.00014
84 LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
0.72078
-0.32375
0.00065
0.0013
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-0.35916
-0.12992
0.00015
0.0003
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-0.17951
-0.06478
7e-005
0.00018
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-0.01951
-0.00477
0
0
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-0.01951
-0.00477
0
0
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-2.2838
1.2308
0.00607
0.00675
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-2.5299
1.134
0.01519
0.03038
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-2.8177
0.8637
0.01719
0.04298
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-0.88333
0.31198
0.0027
0.00811
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-0.88333
0.31198
0.0027
0.00811
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-1.2283
0.53415
0.0056
0.01308
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.03624
0.00024
0
0.00038
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-3.0128
0.13
0.00076
0.01894
B5 Krapyak
14
-0.54648
-0.09039
0.00064
0.00096
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
B2 Tambak
15
-0.99103
0.26886
0.00108
0.00325
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
0.99211
-0.26561
0.00108
0.00325
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
3.4876
-0.58214
0.00257
0.01284
B4 Kalisari B3 Simpang
18
4.1476
-0.26005
0
0.01209
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
1.9271
-3.1445
0.01228
0.01364
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-0.17951
-0.06478
7e-005
0.00018
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
11.0188
REACTIVE POWER [p.u.]
4.4067
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
10.95
REACTIVE POWER [p.u.]
4.23
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
0.06883
REACTIVE POWER [p.u.]
0.17673
4. Skenario 3 ( Ungaran – BSB ) POWER FLOW REPORT
85 P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Ungaran_BSB.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:08:56
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
4
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
3
Maximum P mismatch [p.u.]
5.38
Maximum Q mismatch [p.u.]
1.3488
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
B1 Tambak
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
1
0.01055
2.02
1.5683
1.47
0.99
B2 P. Lamp
0.99846
0.01318
0
0
0.78
0.26
B2 P. Lamp
0.99918
0.0269
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.02758
4.72
1.3469
0.8
0.06
B3 Simpang
0.99751
0.01712
0
0
0.66
0.31
B4 Kalisar
0.99788
0.02183
0
0
0.78
0.26
B5 Krapyak
0.99792
0.02574
0
0
3.76
1.15
B6 Ungaran
1
0.03776
5.38
0
0
B6 Ungaran
1
0
2.3453
1.93
0.92
B7 Srondol
0.99831
0.02603
0
0
0.32
0.12
B8 Pudak P
0.99867
0.00966
0
0
0.21
0.07
B9 BSB
1
0.02911
0
0.24
0.09
-1.1154
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
0.00371
iq_Upfc_1
0.9
-0.44879
-0.41388
86 OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
0.00371
vref_Upfc_1
1.018
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-0.71157
1.0958
0.00178
0.00355
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
0.41811
0.18358
0.00022
0.00043
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
0.20895
0.09157
0.0001
0.00026
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
0.04884
0.03131
1e-005
3e-005
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
0.04884
0.03131
1e-005
3e-005
B9 BSB
B5 Krapyak
6
2.8932
-0.51744
0.00777
0.00864
B6 Ungaran
B9 BSB
7
3.1332
0.01356
0
0.02713
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
2.2468
-0.46235
0.01038
0.02596
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
0.89775
-0.43804
0.00308
0.00925
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
0.89775
-0.43804
0.00308
0.00925
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
1.2256
-0.51761
0.00553
0.0129
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.03599
0.00014
0
0.00038
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
2.7886
0.91218
0.00072
0.01793
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
0.71333
0.19113
0.00114
0.0017
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
1.004
-0.39943
0.0012
0.00361
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-1.0028
0.40304
0.0012
0.00361
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-3.5012
1.6311
0.00307
0.01537
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-4.1643
1.3057
0.00766
0.01914
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-2.1641
1.9208
0.00757
0.00841
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
0.20895
0.09157
0.0001
0.00026
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
0.71335
-1.0922
0.00178
0.00355
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-0.4179
-0.18315
0.00022
0.00043
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-0.20884
-0.09131
0.0001
0.00026
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-0.04883
-0.03129
1e-005
3e-005
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-0.04883
-0.03129
1e-005
3e-005
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-2.8855
0.52608
0.00777
0.00864
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-3.1332
0.01356
0
0.02713
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-2.2364
0.48832
0.01038
0.02596
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-0.89466
0.44728
0.00308
0.00925
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-0.89466
0.44728
0.00308
0.00925
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-1.22
0.53051
0.00553
0.0129
87 B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.03599
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-2.7878
-0.89425 -0.18942
B5 Krapyak
B2 Tambak
0.00024
0
0.00038
0.00072
0.01793
14
-0.71219
0.00114
0.0017
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-1.0028
0.40304
0.0012
0.00361
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
1.004
-0.39943
0.0012
0.00361
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
3.5043
-1.6157
0.00307
0.01537
B4 Kalisari B3 Simpang
18
4.172
-1.2866
0.00766
0.01914
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
2.1717
-1.9124
0.00757
0.00841
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-0.20884
-0.09131
0.0001
0.00026
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
11.0046
REACTIVE POWER [p.u.]
4.3978
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
10.95
REACTIVE POWER [p.u.]
4.23
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
0.05463
REACTIVE POWER [p.u.]
0.16784
5. Skenario 4 ( Ungaran – Krapyak ) POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Ungaran_Krapyak.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:09:34
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
4
Loads:
10
88 SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
3
Maximum P mismatch [p.u.]
5.38
Maximum Q mismatch [p.u.]
0.09553
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.01062
2.02
1.3147
1.47
0.99
B2 P. Lamp
0.99899
0.013
0
0
0.78
0.26
B2 P. Lamp
0.99969
0.02637
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.02736
4.72
0.8
0.06
B3 Simpang
0.99839
0.01688
0
0
0.66
0.31
B4 Kalisar
0.9991
0.02146
0
0
0.78
0.26
B5 Krapyak
1
0.02448
0
1.9162
3.76
1.15
B6 Ungaran
1
0.03656
5.38
0
0
B6 Ungaran
1
0
2.263
1.93
0.92
B7 Srondol
0.99943
0.02521
0
0
0.32
0.12
B8 Pudak P
0.99907
0.00953
0
0
0.21
0.07
B9 BSB
1.0003
0.02712
0
0
0.24
0.09
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
0.00128
0.00257
-1.1247
-0.1049
-0.99553
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
0.00518
iq_Upfc_1
-0.9
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
0.00518
vref_Upfc_1
0.982
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-0.71979
0.8455
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
0.43697
-0.0694
0.0002
0.00041
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
0.21838
-0.03491
0.0001
0.00024
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
0.05828
-0.09515
4e-005
0.0001
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
0.05828
-0.09515
4e-005
0.0001
89 B9 BSB
B5 Krapyak
6
1.6336
-1.1247
0.00354
0.00393
B6 Ungaran
B9 BSB
7
1.8826
-1.0167
0.00903
0.01807
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
3.4974
0
0.04225
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
0.89822
-0.39544
0.02112
0.00297
0.00892
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
0.89822
-0.39544
0.00297
0.00892
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
1.2336
-0.52093
0.0056
0.01307
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.03623
0.00014
0
0.00038
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
2.8446
0.32879
0.00068
0.01708
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
0.63842
-0.42428
0.00122
0.00184
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
1.0044
-0.35694
0.00117
0.00351
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-1.0032
0.36044
0.00117
0.00351
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-3.5099
1.2968
0.00288
0.01441
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-4.1727
0.97239
0.00737
0.01842
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-2.1162
1.0057
0.00495
0.0055
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
0.21838
-0.03491
0.0001
0.00024
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
0.00128
0.00257
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
0.72107
-0.84293
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-0.43676
0.06981
0.0002
0.00041
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-0.21828
0.03515
0.0001
0.00024
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-0.05825
0.09525
4e-005
0.0001
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-0.05825
0.09525
4e-005
0.0001
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-1.6301
1.1287
0.00354
0.00393
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-1.8736
1.0347
0.00903
0.01807
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-3.4974
0.02112
0
0.04225
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-0.89524
0.40436
0.00297
0.00892
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-0.89524
0.40436
0.00297
0.00892
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-1.228
0.534
0.0056
0.01307
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.03623
0.00024
0
0.00038
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-2.8439
-0.31171
0.00068
0.01708
B5 Krapyak
14
-0.63719
0.42612
0.00122
0.00184
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
B2 Tambak
15
-1.0032
0.36044
0.00117
0.00351
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
1.0044
-0.35694
0.00117
0.00351
B3 Simpang
17
3.5127
-1.2824
0.00288
0.01441
B2 P. Lamp
B4 Kalisari B3 Simpang
18
4.1801
-0.95397
0.00737
0.01842
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
2.1211
-1.0002
0.00495
0.0055
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-0.21828
0.0001
0.00024
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
10.9953
0.03515
90 REACTIVE POWER [p.u.]
4.3935
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
10.95
REACTIVE POWER [p.u.]
4.23
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
0.04532
REACTIVE POWER [p.u.]
0.16346
91
LAMPIRAN 2 (L2) HASIL SIMULASI CONTINUATION POWER FLOW PSAT MATLAB
92 LAMPIRAN HASIL STATIC REPORT SIMULASI CPF PSAT
1. Sebelum Pemasangan CONTINUATION POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Sebelum_Pemasangan.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:29:03
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
4
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
50
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.20717
39.7844
41.6097
25.2092
16.9776
B2 P. Lamp
0.94592
0.26704
0
0
13.3763
4.4588
B2 P. Lamp
0.97604
0.56186
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.57199
92.9616
55.8448
13.7193
1.029
B3 Simpang
0.92067
0.35164
0
0
11.3184
5.3162
B4 Kalisar
0.92908
0.45394
0
0
13.3763
4.4588
B5 Krapyak
0.92621
0.54312
0
0
64.4807
19.7215
B6 Ungaran
1
0.8366
105.9605
0
0
B6 Ungaran
1
0
53.6181
33.0978
15.7772
B7 Srondol
0.94957
0.54714
0
0
5.4877
2.0579
B8 Pudak P
0.94993
0.19367
0
0
3.6013
1.2004
B9 BSB
0.9454
0.60909
0
0
4.1158
1.5434
-21.5773
-4.5199
93 LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
32.2994
1.213
2.4259
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-11.0304
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
8.4108
7.3227
0.12949
0.25898
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
4.1406
3.5319
0.06218
0.15545
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
1.3346
2.3475
0.02363
0.063
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
1.3346
2.3475
0.02363
0.063
B9 BSB
B5 Krapyak
6
41.8645
-17.6287
2.0778
2.3086
B6 Ungaran
B9 BSB
7
51.22
-5.6059
5.2397
10.4795
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
54.7406
1.086
5.9163
14.7907
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
16.8309
-8.8337
1.2339
3.7017
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
16.8309
-8.8337
1.2339
3.7017
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
24.9037
-7.7393
2.1244
4.9569
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.70189
0.072
0.0002
0.14591
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
53.9452
35.0046
0.34447
8.6118
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
16.8863
12.4886
0.9186
1.3779
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
19.1039
-6.8165
0.47233
1.417
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-18.6316
8.2335
0.47233
1.417
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-63.8275
39.0477
1.2855
6.4274
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-76.4314
27.3041
3.1086
7.7714
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-39.3155
41.4666
3.4045
3.7827
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
4.1406
3.5319
0.06218
0.15545
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
12.2433
-29.8735
1.213
2.4259
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-8.2813
-7.0637
0.12949
0.25898
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-4.0785
-3.3764
0.06218
0.15545
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-1.311
-2.2845
0.02363
0.063
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-1.311
-2.2845
0.02363
0.063
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-39.7867
19.9373
2.0778
2.3086
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-45.9802
16.0853
5.2397
10.4795
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-48.8243
13.7047
5.9163
14.7907
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-15.597
12.5354
1.2339
3.7017
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-15.597
12.5354
1.2339
3.7017
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-22.7793
12.6963
2.1244
4.9569
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.70169
0.07391
0.0002
0.14591
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-53.6007
-26.3927
0.34447
8.6118
B5 Krapyak
14
-15.9677
-11.1107
0.9186
1.3779
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-18.6316
8.2335
0.47233
1.417
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
19.1039
-6.8165
0.47233
1.417
B3 Simpang
17
65.113
-32.6203
1.2855
6.4274
B2 Tambak
B2 P. Lamp
94 B4 Kalisari B3 Simpang
18
79.5399
-19.5327
3.1086
7.7714
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
42.72
-37.6839
3.4045
3.7827
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-4.0785
-3.3764
0.06218
0.15545
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
217.1293
REACTIVE POWER [p.u.]
146.5528
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
187.7829
REACTIVE POWER [p.u.]
72.5408
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
29.3464
REACTIVE POWER [p.u.]
74.012
2. Skenario 1 ( Kalisari – Krapyak ) CONTINUATION POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Kalisari_Krapyak.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:30:03
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
5
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
50
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
95 Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.20288
38.7851
25.6986
25.21
16.9782
B2 P. Lamp
0.9789
0.24465
0
0
13.3768
4.4589
B2 P. Lamp
0.99353
0.47947
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.50268
90.6265
13.7197
1.029
B3 Simpang
0.97344
0.31694
0
0
11.3188
5.3164
B4 Kalisar
0.99719
0.39872
0
0
0.93828
3.2917
B5 Krapyak
1
0.42783
0
101.9457
76.9213
21.1074
B6 Ungaran
1
0.7257
B6 Ungaran
1
0
B7 Srondol
0.989
0.45183
B8 Pudak P
0.97576
B9 BSB
1.0025
103.2988
-9.2974
0
0
47.2521
33.0989
15.7777
0
0
5.4879
2.058
0.17886
0
0
3.6014
1.2005
0.49478
0
0
4.1159
1.5435
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
16.2833
0.41346
0.82691
-21.14
-31.1895
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
0.01252
iq_Upfc_1
0.14788
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
0.01252
vref_Upfc_1
1.0002
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-11.4864
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
10.1508
-1.8417
0.11082
0.22164
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
5.02
-1.0317
0.05322
0.13304
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
2.2229
-2.1937
0.02913
0.07769
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
2.2229
-2.1937
0.02913
0.07769
B9 BSB
B5 Krapyak
6
39.4342
-30.7039
2.2367
2.4852
B6 Ungaran
B9 BSB
7
48.9441
-18.3725
5.394
10.788
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
54.3547
-12.817
6.1551
15.3877
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
16.637
-6.4206
1.0293
3.0879
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
16.637
-6.4206
1.0293
3.0879
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
24.3739
-7.632
2.0377
4.7546
96 B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.68756
0.06904
0.00019
0.13995
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
49.7687
1.9438
0.20664
5.166
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
16.9872
-10.4284
0.8274
1.2411
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
18.841
-4.6104
0.40331
1.2099
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-18.4377
5.8203
0.40331
1.2099
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-62.9586
20.2183
0.93744
4.6872
10.2147
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-75.2148
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-41.4616
2.4321
6.0803
-3.3993
0
1.2183
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
5.02
-1.0317
0.05322
0.13304
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
11.8998
-15.4564
0.41346
0.82691
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-10.04
2.0633
0.11082
0.22164
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-4.9668
1.1647
0.05322
0.13304
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-2.1937
2.2714
0.02913
0.07769
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-2.1937
2.2714
0.02913
0.07769
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-37.1975
33.1891
2.2367
2.4852
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-43.5501
29.1605
5.394
10.788
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-48.1996
28.2047
6.1551
15.3877
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-15.6077
9.5084
1.0293
3.0879
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-15.6077
9.5084
1.0293
3.0879
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-22.3362
12.3866
2.0377
4.7546
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.68737
0.07091
0.00019
0.13995
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-49.5621
3.2222
0.20664
5.166
B5 Krapyak
14
-16.1598
11.6695
0.8274
1.2411
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-18.4377
5.8203
0.40331
1.2099
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
18.841
-4.6104
0.40331
1.2099
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
63.896
-15.5311
0.93744
4.6872
B4 Kalisari B3 Simpang
18
77.6469
-4.1344
2.4321
6.0803
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
41.4616
4.6175
0
1.2183
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
1.1647
0.05322
0.13304
B2 Tambak
-4.9668
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
211.5704
REACTIVE POWER [p.u.]
134.4095
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
187.789
REACTIVE POWER [p.u.]
72.7612
97 TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
23.7814
REACTIVE POWER [p.u.]
61.6484
3. Skenario 2 ( Simpang Lima – Kalisari ) CONTINUATION POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Simpanglima_Kalisari.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:31:07
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
5
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
50
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.20246
38.8572
18.8389
25.1842
16.9608
B2 P. Lamp
0.99273
0.23614
0
0
13.3631
4.4544
B2 P. Lamp
0.98567
0.54652
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.55742
90.795
9.7264
13.7057
1.0279
B3 Simpang
0.99572
0.30357
0
0
67.2769
3.2268
B4 Kalisar
1
0.43511
0
84.757
-42.6066
-1.0644
64.4168
19.702
0
0
33.065
15.7616
B5 Krapyak
0.96386
0.52858
0
B6 Ungaran
1
0.82116
103.4909
B6 Ungaran
1
0
-21.1824
0 -17.9574 44.7206
98 B7 Srondol
0.97036
0.53217
0
0
5.4823
2.0559
B8 Pudak P
0.98652
0.1732
0
0
3.5978
1.1993
B9 BSB
0.97458
0.59432
0
0
4.1117
1.5419
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
-0.05624
iq_Upfc_1
0.22308
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
-0.05624
vref_Upfc_1
1.0002
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
-11.3352
9.4306
0.22639
0.45278
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
6.8914
3.4657
0.06196
0.12391
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
3.4147
1.6709
0.02975
0.07438
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
0.64383
0.5686
0.00229
0.0061
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
0.64383
0.5686
0.00229
0.0061
B9 BSB
B5 Krapyak
6
40.2926
-23.7926
2.0748
2.3053
B6 Ungaran
B9 BSB
7
49.5301
-11.999
5.1259
10.2517
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
53.9608
-5.9584
5.8167
14.5418
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
16.5982
-5.3746
0.96381
2.8914
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
16.5982
-5.3746
0.96381
2.8914
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
24.322
-7.6214
2.0293
4.735
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
0.68616
0.06875
0.00019
0.13938
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
58.6387
1.2421
0.28655
7.1638
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
11.5592
3.9907
0.31142
0.46712
B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
18.7784
-3.6311
0.38129
1.1439
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-18.3971
4.775
0.38129
1.1439
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-62.4814
11.7857
0.84278
4.2139
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-74.6314
2.4829
0
9.8417
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
-29.6424
67.0222
4.8336
5.3706
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
3.4147
1.6709
0.02975
0.07438
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
11.5616
-8.9779
0.22639
0.45278
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
99 B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-6.8294
-3.3418
0.06196
0.12391
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-3.385
-1.5965
0.02975
0.07438
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-0.64154
-0.5625
0.00229
0.0061
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-0.64154
-0.5625
0.00229
0.0061
B5 Krapyak
B9 BSB
6
-38.2178
26.0979
2.0748
2.3053
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-44.4043
22.2507
5.1259
10.2517
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
-48.1441
20.5002
5.8167
14.5418
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-15.6344
8.266
0.96381
2.8914
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-15.6344
8.266
0.96381
2.8914
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-22.2927
12.3564
2.0293
4.735
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-0.68597
0.07062
0.00019
0.13938
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-58.3521
5.9217
0.28655
7.1638
B5 Krapyak
14
-11.2478
-3.5236
0.31142
0.46712
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-18.3971
4.775
0.38129
1.1439
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
18.7784
-3.6311
0.38129
1.1439
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
63.3242
-7.5718
0.84278
4.2139
B4 Kalisari B3 Simpang
18
74.6314
7.3588
0
9.8417
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
34.4759
-61.6515
4.8336
5.3706
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-1.5965
0.02975
0.07438
B2 Tambak
-3.385
GLOBAL SUMMARY REPORT TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
211.9607
REACTIVE POWER [p.u.]
140.0855
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
187.5969
REACTIVE POWER [p.u.]
64.8661
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
24.3638
REACTIVE POWER [p.u.]
75.2194
4. Skenario 3 ( Ungaran – BSB ) CONTINUATION POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Ungaran_BSB.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:31:57
100 NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
4
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
50
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.3258
75.3425
20.5782
25.1225
16.9192
B2 P. Lamp
0.96255
0.3198
0
0
13.3303
4.4434
B2 P. Lamp
0.97785
0.59377
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.64502
176.0478
4.4909
13.6721
1.0254
B3 Simpang
0.95404
0.38205
0
0
11.2795
5.2979
B4 Kalisar
0.97145
0.4556
0
0
13.3303
4.4434
B5 Krapyak
0.95911
0.44941
0
0
64.2588
19.6536
B6 Ungaran
0.97598
0.42613
0
0
B6 Ungaran
1
0
B7 Srondol
0.9607
0.53021
B8 Pudak P
0.95956
B9 BSB
1
-41.6012
-1.9776
1.4532
65.3112
32.9839
15.7229
0
0
5.4688
2.0508
0.23405
0
0
3.5889
1.1963
0.40746
0
48.0966
6.0792
-1.0882
Q Flow
P Loss
Q Loss
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
-0.01298
iq_Upfc_1
1.1
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
-0.01298
vref_Upfc_1
1.018
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
P Flow
101 [p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
9.4157
13.2831
0.27603
0.55205
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
23.7409
-0.61938
0.58727
1.1745
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
11.5768
-0.89696
0.28201
0.70502
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
8.5604
-2.6274
0.25382
0.67685
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
8.5604
-2.6274
B9 BSB
B5 Krapyak
6
B6 Ungaran
B9 BSB
7
2.6376
-3.3701
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
-2.6376
4.4437
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
21.2549
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
21.2549
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
39.712
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
1.0923
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
B2 P. Lampe B8 Pudak P
0.25382
0.67685
1.6703
1.8559
0
0.1328
0.05533
0.13832
-8.452
1.7511
5.2532
-8.452
1.7511
5.2532
-9.8021
5.2263
12.1948
0.17799
0.00049
0.35896
88.5744
18.5113
0.68206
17.0514
50.0604
-14.4264
5.6522
8.4782
15
23.7109
-5.8693
0.66151
1.9845
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-23.0494
7.8538
0.66151
1.9845
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
-51.6123
20.0262
0.6796
3.398
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
-63.5714
11.3302
1.8324
4.5811
B4 Kalisari B5 Krapyak
19
9.1582
3.7656
0.09351
0.1039
B2 P. Lampe B7 Srondol
20
11.5768
-0.89696
0.28201
0.70502
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
-12.731
0.27603
0.55205
-1.464
43.0556
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
-9.1397
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-23.1536
1.7939
0.58727
1.1745
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-11.2948
1.602
0.28201
0.70502
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-8.3066
3.3042
0.25382
0.67685
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-8.3066
3.3042
0.25382
0.67685
B5 Krapyak
B9 BSB
6
3.1343
-41.1997
1.6703
1.8559
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-2.6376
3.5029
0
0.1328
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
2.693
-4.3054
0.05533
0.13832
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-19.5038
13.7052
1.7511
5.2532
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-19.5038
13.7052
1.7511
5.2532
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-34.4857
21.9969
5.2263
12.1948
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-1.0918
0.18097
0.00049
0.35896
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-87.8923
0.68206
17.0514
B5 Krapyak
14
-44.4083
22.9047
5.6522
8.4782
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-23.0494
7.8538
0.66151
1.9845
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
23.7109
-5.8693
0.66151
1.9845
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
52.2919
-16.6282
0.6796
3.398
B4 Kalisari B3 Simpang
18
65.4038
-6.7492
1.8324
4.5811
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
-9.0647
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-11.2948
B2 Tambak
-1.4599
-3.6617
0.09351
0.1039
1.602
0.28201
0.70502
102 GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
209.7891
REACTIVE POWER [p.u.]
138.4769
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
187.1368
REACTIVE POWER [p.u.]
71.118
TOTAL LOSSES REAL POWER [p.u.]
22.6524
REACTIVE POWER [p.u.]
67.3588
5. Skenario 4 ( Ungaran – Krapyak ) CONTINUATION POWER FLOW REPORT P S A T
2.1.9
Author:
Federico Milano, (c) 2002-2013
e-mail:
[email protected]
website: faraday1.ucd.ie/psat.html File:
e:\Tugas Akhir HM\Ungaran_Krapyak.mdl
Date:
29-Aug-2016 10:33:55
NETWORK STATISTICS Buses:
12
Lines:
20
Generators:
4
Loads:
10
SOLUTION STATISTICS Number of Iterations:
50
Maximum P mismatch [p.u.]
0
Maximum Q mismatch [p.u.]
0
Power rate [MVA]
100
POWER FLOW RESULTS
103 Bus
V
phase
P gen
Q gen
P load
Q load
[p.u.]
[rad]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
B1 Tambak
1
0.32566
75.2386
15.4225
25.1816
16.9591
B2 P. Lamp
0.97357
0.31447
0
0
13.3617
4.4539
B2 P. Lamp
0.98737
0.57233
0
0
0
0
B2 Tambak
1
0.62881
175.805
13.7043
1.0278
B3 Simpang
0.97185
0.37384
0
0
11.306
5.3104
B4 Kalisar
0.9951
0.44207
0
0
13.3617
4.4539
B5 Krapyak
1
0.42079
0
82.3904
B6 Ungaran
0.99679
0.41944
0
0
B6 Ungaran
1
0
B7 Srondol
0.9823
0.50497
B8 Pudak P
0.96813
B9 BSB
0.99527
-22.8562
64.5268
19.9789
-0.11662
0.45917
63.5044
33.0616
15.7599
0
0
5.4817
2.0556
0.23082
0
0
3.5974
1.1991
0.41827
0
0
4.1113
1.5417
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
-41.8907
STATE VARIABLES vp_Upfc_1
0
vq_Upfc_1
0.00149
iq_Upfc_1
-0.73946
OTHER ALGEBRAIC VARIABLES vp0_Upfc_1
0
vq0_Upfc_1
0.00149
vref_Upfc_1
0.982
LINE FLOWS From Bus
To Bus
Line
B1 Tambak L B2 P. Lamp
1
9.2711
8.0863
0.15758
0.31516
B2 Tambak L B2 P. Lamp
2
24.1415
-5.2488
0.63553
1.2711
B2 P. Lampe B7 Srondol
3
11.753
-3.2599
0.30518
0.76295
B7 Srondol
B5 Krapyak
4
8.707
-5.0507
0.30678
0.81808
B7 Srondol
B5 Krapyak
5
8.707
-5.0507
0.30678
0.81808
B9 BSB
B5 Krapyak
6
-3.7229
-1.3532
0.01426
0.01584
B6 Ungaran
B9 BSB
7
0.38873
0.1893
0.00037
0.00074
B6 Ungaran
B5 Krapyak
8
-0.38873
-0.92638
0
0.00351
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
9
21.3937
-7.6914
1.6993
5.098
B8 Pudak Pa B6 Ungaran
10
21.3937
-7.6914
1.6993
5.098
B1 Tambak L B6 Ungaran
11
39.6941
-9.8007
5.2218
12.1842
B1 Tambak L B6 Ungaran
12
1.0918
0.17784
0.00049
0.35865
7.1017
0.66403
16.6007
-25.7369
6.3708
9.5562
B2 Tambak L B4 Kalisar
13
89.0013
B2 Tambak L B5 Krapyak
14
48.958
104 B2 P. Lampe B8 Pudak P
15
23.837
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
16
-23.1924
B2 P. Lampe B3 Simpang
17
B3 Simpang
B4 Kalisar
18
B4 Kalisari B5 Krapyak B2 P. Lampe B7 Srondol
-5.158
0.64462
1.9339
7.0919
0.64462
1.9339
-51.9222
13.6332
0.62462
3.1231
-63.8528
5.1997
1.7382
4.3454
19
9.3846
-13.0986
0.23599
0.26221
20
11.753
-3.2599
0.30518
0.76295
Line
P Flow
Q Flow
P Loss
Q Loss
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
[p.u.]
LINE FLOWS From Bus
To Bus
B2 P. Lampe B1 Tambak
1
-9.1135
-7.7711
0.15758
0.31516
B2 P. Lampe B2 Tambak
2
-23.506
6.5198
0.63553
1.2711
B7 Srondol
B2 P. Lamp
3
-11.4478
4.0229
0.30518
0.76295
B5 Krapyak
B7 Srondol
4
-8.4002
5.8688
0.30678
0.81808
B5 Krapyak
B7 Srondol
5
-8.4002
5.8688
0.30678
0.81808
B5 Krapyak
B9 BSB
6
3.7372
1.369
0.01426
0.01584
B9 BSB
B6 Ungaran
7
-0.38836
-0.18855
0.00037
0.00074
B5 Krapyak
B6 Ungaran
8
0.38873
0.92989
0
0.00351
B6 Ungaran
B8 Pudak P
9
-19.6943
12.7894
1.6993
5.098
B6 Ungaran
B8 Pudak P
10
-19.6943
12.7894
1.6993
5.098
B6 Ungaran
B1 Tambak
11
-34.4723
21.9849
5.2218
12.1842
B6 Ungaran
B1 Tambak
12
-1.0913
0.18081
0.00049
0.35865
B4 Kalisari B2 Tambak
13
-88.3372
9.499
0.66403
16.6007
B5 Krapyak
14
-42.5872
35.2932
6.3708
9.5562
B8 Pudak Pa B2 P. Lamp
15
-23.1924
7.0919
0.64462
1.9339
B2 P. Lampe B8 Pudak P
16
23.837
-5.158
0.64462
1.9339
B3 Simpang
B2 P. Lamp
17
52.5468
-10.5101
0.62462
3.1231
B4 Kalisari B3 Simpang
18
65.591
-0.85432
1.7382
4.3454
B5 Krapyak
B4 Kalisar
19
-9.1486
13.3608
0.23599
0.26221
B7 Srondol
B2 P. Lamp
20
-11.4478
4.0229
0.30518
0.76295
B2 Tambak
GLOBAL SUMMARY REPORT
TOTAL GENERATION REAL POWER [p.u.]
209.153
REACTIVE POWER [p.u.]
138.4611
TOTAL LOAD REAL POWER [p.u.]
187.5775
REACTIVE POWER [p.u.]
73.1996
TOTAL LOSSES
105 REAL POWER [p.u.]
21.5755
REACTIVE POWER [p.u.]
65.2615
106
LAMPIRAN 3 (L3) GAMBAR PEMODELAN PSAT MATLAB
107 LAMPIRAN GAMBAR SINGLE LINE DIAGRAM PADA PSAT
108 Skenario Pemasangan UPFC Krapyak – Kalisari
Skenario Pemasangan UPFC Simpang Lima – Kalisari
109
Skenario Pemasangan UPFC Skenario BSB – Ungaran
Skenario Pemasangan UPFC Krapyak – Ungaran
110
LAMPIRAN 4 (L4) TAHAPAN PEMODELAN PSAT MATLAB
111
Lampiran Tahapan Pemodelan PSAT a. Penyusunan Model Simulasi Sistem Tenaga Setelah didapatkan data pembangkitan tenaga listrik, data beban setiap bus, dan data nilai parameter saluran transmisi hasil dari simulasi aliran daya pada ETAP 12.6.0, kemudian dilakukan penyusunan model sistem tenaga listrik pada sofware PSAT Model dibuat dalam berkas MATLAB simulink dengan model-model yang terdapat pada PSAT . Untuk membuat model baru pada simulink dapat dilakukan dengan cara memilih File pada Toolbar utama MATLAB lalu pilih ‘New’, pilih ‘Model’. Sehingga akan muncul jendela simulink baru seperti berikut :
Gambar 3. 5 Jendela baru MATLAB
Kemudian model – model untuk simulasi diambil dari Model Library pada sofware PSAT. untuk membuka sofware PSAT ini dapat dilakukan dengan cara mengetik di Command Window MATLAB sebagai berikut : >> psat Kemudian tekan tombol Enter, lalu muncul gambar sebagai berikut :
112
Gambar 3. 6 Jendela start up PSAT
Setelah itu akan muncul jendela utama Graphic User Interface dari PSAT sebagai berikut :
Gambar 3. 7 Jendela utama PSAT
Lalu dibuat model baru pada simulink dengan mengambil model – model dari PSAT 2.1.9. Modelmodel yang tersedia dapat diambil dengan memilih simbol ini seperti ini :
Kemudian akan muncul jendela baru
113
Gambar 3. 8 Jendela library model model simulasi PSAT 2.1.9
Kemudian pilih simbol Power Flow
untuk mengambil komponen – komponen simulasi yang
diperlukan. Jendela ini akan berisi komponen – komponen simulasi sebagai berikut :
Gambar 3. 9 Jendela komponen-komponen simulasi untuk Power Flow
Sedangkan untuk komponen bus terdapat pada jendela Connections dengan memilih simbol Connections
. Jika di-click akan muncul jendela baru yang berisi model-model bus seperti berikut :
114
Gambar 3. 10 Jendela model model penghubung
Dari sejumlah komponen blok-blok simulasi diatas blok yang dibutuhkan ada 4 macam yaitu : bus, parameter dan model saluran dan Swing Generator. Penyusanan blok kedalam jendela simulink, lalu menyusunnya sesuai dengan konfigurasi sistem tenaga yang akan disimulasikan. Di dalam blok-blok model tersebut terdapat parameter – parameter seperti berikut :
Gambar 3. 11 Jendela parameter generator mode slack/swing
Gambar 3.9 diatas merupakan jendela paremater generator dengan mode operasi Swing. Data yang dimasukan kedalam parameter adalah data daya yang dbangkitkan pada sistem transmisi 150 KV kota Semarang.
115
Gambar 3. 12 Jendela parameter bus
Pada parameter bus, nila tegangan yang diisi adalah nilai tegangan basis dari simulasi ini, yaitu 150 KV.
Gambar 3. 13 Jendela parameter saluran
Blok saluran yang dipilih adalah saluran dengan model 𝜋 karena saluran transmisi 150 KV Kota Semarang meruapakan saluran transmisi kawat tanpa isolasi atau kawat terbuka sehingga pemodelan saluran transmisi direkomendasikan untuk menggunakan model 𝜋 nominal, walaupun saluran-saluran transmisi pada sistem kelistrikan ini kurang dari 80 Km. Pada paremeter blok saluran diatas nilai ‘Power, Voltage and Frequency Rating [ MVA, KV, Hz ] merupakan nilai basis daya, basis tegangan yang digunakan dalam sistem yang akan disimulasikan adalah 100 MVA dan 150 KV. Nilai parameter-parameter sebelum dimasukam, dikonversi terlebih dahulu kedalam satuan p.u. sesuai dengan basis daya dan basis tegangan seperti yang terdapat pada tabel xx nilai parameter saluran.
116
Gambar 3. 14 Jendela parameter beban
Pada parameter beban diatas, ‘Power and Voltage Rating [ MVA, KV ]’ merupakan basis daya dan basis tegangan dari sistem yang akan diuji shingga nilai beban aktif dan reaktif harus dikonversi kedalam satuan p.u. dengan basis dan tegangan tersebut. Setelah blok-blok model telah disusun sesuai dengan konfigurasi sistem tenaga dan parameterparameter blok simulasi telah diisi dengan susai maka akan didapatkan model simulasi sistem tenaga listrik pada simulink sebagai berikut :
Gambar 3. 15 Diagram line di simulink
b. Simulasi Aliran Daya ( Power Flow) Setelah itu model simulink diatas disimpan dalam file dengan ektensi ‘.mdl’, kemudian dilakukan simulasi Power Flow.Simulasi ini dimulai dengan membuka file model simulasi dengan memilih simbol Open Data File. berikut :
pada jendela utama PSAT 2.1.9,. maka akan muncul jendela Load Data File seperti
117
Gambar 3. 16 Jendela load data file
Kemudian pilih lokasi dimana file model simulasi disimpan. Setelah itu pilih Load untuk menggugah file model simulasi ke sistem PSAT atau pilih View File untuk melihat isi file model simulasi. Setelah file diunggah kedalam sistem PSAT dan tidak muncul eror pada file model simulsi tersebut, maka akan muncul jendela utama PSAT. Untuk melakukan simulasi power flow pilih Powe Flow,
, setelah itu sistem PSAT akan
melakukan komputasi perhitungan aliran daya pada sistem tenaga tersebut. Setelah komputasi telah selesai dilakukan, maka hasil simulasi power flow ini dapat dilihat dengan memilih simbol Satic Report. `, pada jendela utama PSAT. Kemudian akan muncul jendela baru yang berisi hasil dari simulasi aliran daya yaitu besarnya tegangan, sudut fasa, daya aktif, dan daya reaktif tiap bus seperti berikut :
Gambar 3. 17 Jendela static Report
Melalui Static Report ini dapat pula ditampilkan grafik profil tegangan sistem tenaga dengan mengklik tombol grafik tegangan diatas nilai tegangan tiap bus yang hasilnya seperti berikut :
118
Gambar 3. 18 Jendela penampil profil tegangan
Pada Static Report juga dapat menampilkan hasil simulasi aliran daya secara keseluruhan dapat dengan memilih ‘Report’ yang kemudian akan menampilkan data hasil dari simulasi secara keseluruhan dalam format Notepad atau Microsoft Excel. Hasil tersebut berupa nilai tegangan tiap bus, sudut fasa tegangan tiap bus, aliran daya aktif dan daya reaktif antar bus atau tiap-tiap saluran.Rugi-rugi daya aktif dan reaktif tiap saluran, besarnya pembangkitan daya aktif maupun daya reaktif secara keseluruhan, besarnya daya aktif dan daya reaktif keseluruhan. Berikut ini adalah contoh hasil simulasi aliran daya keseluruhan dalam format ‘Notepad’ atau file dengan ektensi ‘.txt’
Gambar 3. 19 contoh hasil static report dengan format txt. (1)
119
Gambar 3. 20 contoh hasil static report dengan format txt. (2)
c. Simulasi Continuation Power Flow (CPF) Dengan menggunakan data yang sama pada Simulasi Power Flow kemudian dilakukan simulasi CPF untuk mengetahui bentuk kurva hubungan antara daya aktiif dengan tegangan pada setiap bus. Selain itu dengan menggunakan simulasi CPF juga dapat diketahui nilai parameter pembebanan maksimum sistem tenaga yang merupakan nilai beban maksimal yang dapat dieprtahankan oleh sistem sebelum terjadinya Voltage Collapse runtuh tegangan. Simulasi CPF dilakukan dengan memilih simbol “CPF” pada jendela utama PSAT. Setelah proses komputasi dalam simulasi CPF selesai maka akan dapat ditampilkan kurva P-V tiap bus. Kurva P-V dapat ditampilkan dengan menggunkan fasilitas Plotting Utilities pada jendela utama PSAT dengan meng-klik simbol
. Lalu akan muncul jendela plotting kurva P-V. Plotting kurva P-V dilakukan dengan memilih
bus-bus mana saja yang akan ditampilkan kurvanya kemudian pilih tombol “Plot” sehingga akan muncul kurva P-V seperti pada gambar berikut :
120
Gambar 3. 21 Plotting kurva P-V
Sama seperti simulasi PF, dengan menggunakan fasilitas Static Report maka akan diketahui hasil simulasi secara keseluruhan meliputi nilai tegangan, sudut tegangan, daya aktif, daya reaktif tiap bus sesaat sebelum sistem tenaga mengalami runtuh tegangan atau tepat pada titik nilai pembebanan maksimum atau nilai MLP. Dengan fasilitas Satic Report juga dapat diketahui nilai pembebanan maksimum sistem sebelum terjadinya runtuh tegangan atau MLP yang nilainya sama dengan nilai “λ_max” d. Simulasi Penempatan UPFC Penempatan UPFC pada model simulasi sistem tenaga yang telah dibuat dilakukan dengan memasang model UPFC kedalam model tersebut. UPFC dipasang diantara 2 bus yang terhubung, karena UPFC dirancang untuk mengendalikan aliran daya antara 2 bus yang terhubung. Model simulink UPFC didapatkan dari library FACTS pada PSAT dengan meng-klik simbol FACTS ini pada jendela utama library PSAT, yang kemudian akan muncul jendela seperti berikut :
Gambar 3. 22 Jendela library FACTS
121 Setelah dilakukan penempatan UPFC, kemudian dilakukan kembali simulasi PF dan CPF yang bertujuan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap profil tegangan, kesetabilan sistem serta rugi – rugi daya yang ditimbulkan setelah pemasangan UPFC pada sistem pengujian. Penempatan UPFC dilakukan dalam beberapa skenario yaitu pada saluran – saluran diantara 2 bus yang dianggap kritis terhadap kesetabilan tegangan ketika sistem tenaga dibebani secara maksimum. Setiap skenario penempatan akan dilakukan simulasi PF dan CPF sehingga akan didapatkan hasil berupa profil tegangan tiap bus, kesetabilan tegangan tiap bus yang diketahui melalui kurva P-V, nilai parameter pembebanan maksimum atau MLP serta kompensasi rugi-rugi daya pada sistem.
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
1
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Electrical Transient Analyzer Program Load Flow Analysis Loading Category (1): Generation: Load Diversity Factor:
Number of Buses:
Number of Branches:
Design Operating P, Q, V None
Swing
V-Control
Load
Total
1
3
8
12
XFMR2
XFMR3
Reactor
Line/Cable
Impedance
Tie PD
Total
0
0
0
20
0
0
20
Method of Solution:
Newton-Raphson Method
Maximum No. of Iteration:
99
Precision of Solution:
0.0001000
System Frequency:
50.00 Hz
Unit System:
Metric
Project Filename:
alirandaya
Output Filename:
E:\Tugas Akhir HM\ETAP\alirandaya.lfr
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
2
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Adjustments Apply Tolerance
Individual
Adjustments
/Global
Transformer Impedance:
Yes
Individual
Reactor Impedance:
Yes
Individual
Overload Heater Resistance:
No
Transmission Line Length:
Yes
Individual
Cable Length:
Yes
Individual
Apply
Individual
Temperature Correction
Adjustments
/Global
Transmission Line Resistance:
Yes
Individual
Cable Resistance:
Yes
Individual
Percent
Degree C
Revision:
Base
Config.:
Normal
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
3
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Bus Input Data Load Bus ID
Initial Voltage
Constant kVA MW
Constant Z
kV
Sub-sys
% Mag.
Ang.
MW
Mvar
B1 Tambak Lorok Bus 1
150.000
1
101.1
-2.8
144.701
-78.990
B1 Tambak Lorok Bus 2
150.000
1
100.2
-1.0
80.000
5.999
B2 P. Lamper
148.000
1
101.5
-2.5
76.715
25.889
B2 P. Lamper Bus 2
150.000
1
99.9
-1.2
B3 Simpang Lima
150.000
1
99.9
-2.2
66.098
31.505
B4 Kalisari
150.000
1
99.6
-1.6
78.402
26.595
B.5 Krapyak
150.000
1
99.3
-1.4
376.417
115.845
B.6 Ungaran 1
150.000
1
100.0
0.0
B.6 Ungaran 2
150.000
1
100.2
-3.0
193.990
92.022
B. 7 Srondol
150.000
1
99.6
-1.3
32.198
12.004
B. 8 P.Payung
150.000
1
100.1
-2.7
21.001
7.898
B.9 BSB
150.000
1
99.4
-1.0
24.900
9.299
1094.422
248.067
0.000
Total Number of Buses: 12
Generation Bus ID
Mvar
Constant I
kV
0.000
Voltage Type
Sub-sys
MW
Generation MW
Mvar
0.000
MW
0.000
Mvar Limits
% Mag.
Angle
B1 Tambak Lorok Bus 1
150.000
Voltage Control
1
101.1
-2.8
202.000
125.188
0.000
B1 Tambak Lorok Bus 2
150.000
Voltage Control
1
100.2
-1.0
472.000
100.000
100.000
B.6 Ungaran 1
150.000
Swing
1
100.0
0.0
B.6 Ungaran 2
150.000
Voltage Control
1
100.2
-3.0
89.000
55.157
0.000
763.000
Mvar
Generic
0.000
% PF
Max
Min
0.000
Mvar
0.000
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
4
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Line/Cable Input Data Ohms or Siemens/1000 m per Conductor (Cable) or per Phase (Line) Line/Cable ID
Length Library
T (°C)
% Tol.
#/Phase
282,
7180.0
0.0
1
75
0.068500
0.124996
0.0000117
Krapyak - BSB
282,
6860.0
0.0
1
75
0.068500
0.124996
0.0000117
Krapyak - Srondol
282,
13140.0
0.0
1
75
0.137001
0.333732
0.0000035
Krapyak - Srondol2
282,
13140.0
0.0
1
75
0.137001
0.333732
0.0000035
Krapyak - Ungaran
282,
21820.0
0.0
1
75
0.068500
0.124996
0.0000117
P. Lamper - P.Payung2
282,
13970.0
0.0
1
75
0.068500
0.113044
0.0000209
P. Lamper - S.Lima
240
1609.3
0.0
1
75
0.085701
0.343464
0.0000034
P.Lamper - Srondol
282,
7940.0
0.0
1
75
0.137001
0.333732
0.0000035
P.Lamper - Srondol2
282,
7940.0
0.0
1
75
0.137001
0.333732
0.0000035
P.Lamper-P.Payung1
282,
13970.0
0.0
1
75
0.068500
0.113044
0.0000209
Sumpang L - Kalisari
240
2660.0
0.0
1
75
0.085701
0.343464
0.0000034
Tambak Lorok - P. Lamper
282,
12050.0
0.0
1
75
0.068500
0.124981
0.0000117
Tambak Lorok - Kalisari
282,
8410.0
0.0
1
75
0.068500
0.124996
0.0000117
Tambak Lorok - Krapyak
282,
15560.0
0.0
1
75
0.068500
0.113044
0.0000209
Tambak Lorok - P.Lamper2
282,
12050.0
0.0
1
75
0.068509
0.124995
0.0000117
Tambak Lorok - Ungaran2
282,
28800.0
0.0
1
75
0.068485
0.124970
0.0000116
Tambak Lorok - Ungaran2.2
282,
28800.0
0.0
1
75
0.068500
0.124996
0.0000117
Ungaran - BSB
282,
16890.0
0.0
1
75
0.068500
0.124996
0.0000117
Ungaran - P. Payung
282,
13720.0
0.0
1
75
0.137001
0.333732
0.0000035
Ungaran - P.Payung2
282,
13720.0
0.0
1
75
0.137001
0.333732
0.0000035
Line / Cable resistances are listed at the specified temperatures.
Size
Adj. (m)
Kalisari - Krapyak
R
X
Y
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
5
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Branch Connections CKT/Branch
Connected Bus ID
ID
Type
From Bus
% Impedance, Pos. Seq., 100 MVA Base To Bus
R
X
Z
Y
Kalisari - Krapyak
Line
B4 Kalisari
B.5 Krapyak
0.22
0.40
0.45
1.8823880
Krapyak - BSB
Line
B.9 BSB
B.5 Krapyak
0.21
0.38
0.43
1.7984940
Krapyak - Srondol
Line
B. 7 Srondol
B.5 Krapyak
0.80
1.95
2.11
1.0222980
Krapyak - Srondol2
Line
B. 7 Srondol
B.5 Krapyak
0.80
1.95
2.11
1.0222980
Krapyak - Ungaran
Line
B.6 Ungaran 1
B.5 Krapyak
0.66
1.21
1.38
5.7205730
P. Lamper - P.Payung2
Line
B2 P. Lamper
B. 8 P.Payung
0.43
0.70
0.82
6.5608650
P. Lamper - S.Lima
Line
B2 P. Lamper
B3 Simpang Lima
0.06
0.25
0.25
0.1231854
P.Lamper - Srondol
Line
B2 P. Lamper Bus 2
B. 7 Srondol
0.48
1.18
1.27
0.6177359
P.Lamper - Srondol2
Line
B2 P. Lamper Bus 2
B. 7 Srondol
0.48
1.18
1.27
0.6177359
P.Lamper-P.Payung1
Line
B2 P. Lamper
B. 8 P.Payung
0.43
0.70
0.82
6.5608650
Sumpang L - Kalisari
Line
B3 Simpang Lima
B4 Kalisari
0.10
0.41
0.42
0.2036067
Tambak Lorok - P. Lamper
Line
B2 P. Lamper
B1 Tambak Lorok Bus 1
0.37
0.67
0.76
3.1593000
Tambak Lorok - Kalisari
Line
B1 Tambak Lorok Bus 2
B4 Kalisari
0.26
0.47
0.53
2.2048590
Tambak Lorok - Krapyak
Line
B1 Tambak Lorok Bus 2
B.5 Krapyak
0.47
0.78
0.91
7.3075920
Tambak Lorok - P.Lamper2
Line
B1 Tambak Lorok Bus 2
B2 P. Lamper Bus 2
0.37
0.67
0.76
3.1596880
Tambak Lorok - Ungaran2
Line
B1 Tambak Lorok Bus 1
B.6 Ungaran 2
0.88
1.60
1.82
7.5489130
Tambak Lorok - Ungaran2.2
Line
B1 Tambak Lorok Bus 1
B.6 Ungaran 2
0.88
1.60
1.82
7.5505280
Ungaran - BSB
Line
B.6 Ungaran 1
B.9 BSB
0.51
0.94
1.07
4.4280700
Ungaran - P. Payung
Line
B. 8 P.Payung
B.6 Ungaran 2
0.84
2.04
2.20
1.0674230
Ungaran - P.Payung2
Line
B. 8 P.Payung
B.6 Ungaran 2
0.84
2.04
2.20
1.0674230
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
6
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
LOAD FLOW REPORT
Bus ID B1 Tambak Lorok Bus 1
Voltage kV
% Mag.
150.000
101.075
Generation
Ang. -2.8
Load
MW
Mvar
MW
202.000
125.188
147.829
Load Flow Mvar
ID
-80.698
Mvar
B2 P. Lamper
-11.063
144.770
552.9
-7.6
B.6 Ungaran 2
32.621
30.562
170.2
73.0
B.6 Ungaran 2 B1 Tambak Lorok Bus 2
B2 P. Lamper
150.000
148.000
100.247
101.501
-1.0
-2.5
472.000
0
100.000
0
80.397
79.036
6.029
26.672
99.871
-1.2
0
0
0
0
32.614
30.554
170.2
73.0
13.130
902.0
99.8
B.5 Krapyak
106.338
53.845
457.6
89.2
B2 P. Lamper Bus 2
50.704
26.996
220.6
88.3
B. 8 P.Payung
31.181
-17.854
138.1
-86.8
-153.235
155.591
839.3
-70.2
31.181
-17.854
138.1
-86.8
B1 Tambak Lorok Bus 1
11.837
-146.556
565.1
-8.1
B. 7 Srondol
25.290
14.967
113.3
86.1 86.1
B. 7 Srondol
B3 Simpang Lima
150.000
99.861
-2.2
0
B4 Kalisari
150.000
99.588
-1.6
0
25.290
14.967
113.3
B1 Tambak Lorok Bus 2
-50.581
-29.934
226.5
86.1
153.526
-154.546
839.6
-70.5
0
65.914
31.418
B2 P. Lamper B4 Kalisari
-219.440
123.128
969.8
-87.2
0
77.757
26.376
B.5 Krapyak
-64.686
107.139
483.7
-51.7
B3 Simpang Lima
220.084
-120.751
970.2
-87.7
-233.154
-12.764
902.5
99.9
B1 Tambak Lorok Bus 2 B.5 Krapyak
150.000
99.298
-1.4
0
0
371.150
114.225
B4 Kalisari
65.036
-108.363
489.9
-51.5
-140.262
39.067
564.4
-96.3
B. 7 Srondol
-9.272
-10.502
54.3
66.2
B. 7 Srondol
-9.272
-10.502
54.3
66.2
B.6 Ungaran 1
-171.730
36.058
680.2
-97.9
B1 Tambak Lorok Bus 2
B.9 BSB
* B.6 Ungaran 1
150.000
100.000
0.0
340.633
-70.458
0
0
* B.6 Ungaran 2
150.000
100.248
-3.0
89.000
45.518
194.952
92.478
B. 7 Srondol
150.000
99.569
-1.3
0
0
31.921
11.901
-105.649
-59.983
470.9
87.0
B.5 Krapyak
173.819
-37.927
684.8
-97.7
B.9 BSB
166.814
-32.531
654.2
-98.2
B1 Tambak Lorok Bus 1
-32.428
-37.859
191.4
65.1
B1 Tambak Lorok Bus 1
-32.421
-37.853
191.4
65.1
B. 8 P.Payung
-20.552
14.376
96.3
-81.9
B. 8 P.Payung
-20.552
14.376
96.3
-81.9
9.287
9.528
51.4
69.8
B.5 Krapyak B.5 Krapyak
B. 8 P.Payung
150.000
100.118
-2.7
0
%PF
234.561
B3 Simpang Lima
150.000
Amp
B4 Kalisari
B. 8 P.Payung
B2 P. Lamper Bus 2
XFMR
MW
0
21.051
7.916
9.287
9.528
51.4
69.8
B2 P. Lamper Bus 2
-25.248
-15.478
114.5
85.3
B2 P. Lamper Bus 2
-25.248
-15.478
114.5
85.3
B2 P. Lamper
-31.131
11.358
127.4
-93.9
B2 P. Lamper
-31.131
11.358
127.4
-93.9
%Tap
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
7
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Bus ID
Voltage kV
% Mag.
Generation
Ang.
MW
Load
Mvar
MW
Mvar
ID
B.6 Ungaran 2 150.000
99.442
-1.0
0
0
24.623
9.196
B.5 Krapyak B.6 Ungaran 1
* Indicates a voltage regulated bus (voltage controlled or swing type machine connected to it) # Indicates a bus with a load mismatch of more than 0.1 MVA
Revision:
Base
Config.:
Normal
Load Flow
B.6 Ungaran 2
B.9 BSB
Page:
XFMR
MW
Mvar
20.606
-15.317
Amp 98.7
%PF -80.3
20.606
-15.317
98.7
-80.3
140.713
-40.020
566.2
-96.2
-165.336
30.824
651.0
-98.3
%Tap
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
8
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Bus Loading Summary Report
Directly Connected Load Bus ID B1 Tambak Lorok Bus 1
Constant kVA kV 150.000
Rated Amp
MW 0
Constant Z
Mvar 0
Total Bus Load
Constant I
MW
Mvar
147.829
-80.698
MW 0
Generic
Mvar 0
MW 0
Mvar 0
MVA 303.479
% PF
Amp
70.2
1155.7
B1 Tambak Lorok Bus 2
150.000
0
0
80.397
6.029
0
0
0
0
482.477
97.8
1852.5
B2 P. Lamper
148.000
0
0
79.036
26.672
0
0
0
0
238.120
64.4
915.2
B2 P. Lamper Bus 2
150.000
0
0
0
0
0
0
58.774
86.1
226.5
B3 Simpang Lima
150.000
0
0
65.914
31.418
0
0
0
0
268.400
81.8
1034.5
B4 Kalisari
150.000
0
0
77.757
26.376
0
0
0
0
326.397
91.3
1261.5
B.5 Krapyak
150.000
0
0
371.150
114.225
0
0
0
0
475.511
91.7
1843.2
B.6 Ungaran 1
150.000
0
0
0
0
0
0
347.843
97.9
1338.8
B.6 Ungaran 2
150.000
0
0
194.952
92.478
0
0
0
0
229.572
84.9
881.4
B. 7 Srondol
150.000
0
0
31.921
11.901
0
0
0
0
59.229
85.3
229.0
B. 8 P.Payung
150.000
0
0
21.051
7.916
0
0
0
0
69.390
89.7
266.8
B.9 BSB
150.000
0
0
24.623
9.196
0
0
0
0
170.110
97.2
658.4
0
0
0
0
* Indicates operating load of a bus exceeds the bus critical limit ( 100.0% of the Continuous Ampere rating). # Indicates operating load of a bus exceeds the bus marginal limit ( 95.0% of the Continuous Ampere rating).
Percent Loading
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
9
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
10
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Branch Losses Summary Report
CKT / Branch ID
From-To Bus Flow
To-From Bus Flow MW
kW
% Bus Voltage kvar
Vd % Drop in Vmag
MW
Mvar
From
To
Tambak Lorok - P. Lamper
-11.063
144.770
11.837
-146.556
773.9
-1786.2
101.1
101.5
0.93
Tambak Lorok - Ungaran2
32.621
30.562
-32.428
-37.859
193.0
-7297.1
101.1
100.2
0.83
Tambak Lorok - Ungaran2.2
Mvar
Losses
32.614
30.554
-32.421
-37.853
192.9
-7298.9
101.1
100.2
0.83
Tambak Lorok - Kalisari
234.561
13.130
-233.154
-12.764
1406.9
366.0
100.2
99.6
0.66
Tambak Lorok - Krapyak
106.338
53.845
-105.649
-59.983
689.0
-6137.6
100.2
99.3
0.95
Tambak Lorok - P.Lamper2
50.704
26.996
-50.581
-29.934
123.7
-2937.8
100.2
99.9
0.38
P. Lamper - P.Payung2
31.181
-17.854
-31.131
11.358
50.2
-6495.4
101.5
100.1
0.03
P. Lamper - S.Lima
-153.235
155.591
153.526
-154.546
291.6
1045.4
101.5
99.9
0.29
P.Lamper-P.Payung1
31.181
-17.854
-31.131
11.358
50.2
-6495.4
101.5
100.1
0.03
P.Lamper - Srondol
25.290
14.967
-25.248
-15.478
42.3
-511.2
99.9
99.6
0.30
P.Lamper - Srondol2
25.290
14.967
-25.248
-15.478
42.3
-511.2
99.9
99.6
0.30
Sumpang L - Kalisari
-219.440
123.128
220.084
-120.751
643.5
2376.6
99.9
99.6
0.27
-64.686
107.139
65.036
-108.363
349.7
-1223.4
99.6
99.3
0.29
-140.262
39.067
140.713
-40.020
450.5
-953.8
99.3
99.4
0.14
Kalisari - Krapyak Krapyak - BSB Krapyak - Srondol
-9.272
-10.502
9.287
9.528
15.1
-974.0
99.3
99.6
0.27
Krapyak - Srondol2
-9.272
-10.502
9.287
9.528
15.1
-974.0
99.3
99.6
0.27
Krapyak - Ungaran
0.70
-171.730
36.058
173.819
-37.927
2088.7
-1869.1
99.3
100.0
Ungaran - BSB
166.814
-32.531
-165.336
30.824
1478.1
-1706.2
100.0
99.4
0.56
Ungaran - P. Payung
-20.552
14.376
20.606
-15.317
53.6
-940.8
100.2
100.1
0.13
Ungaran - P.Payung2
-20.552
14.376
20.606
-15.317
53.6
-940.8
100.2
100.1
0.13
9003.9
-45264.8
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
11
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
Alert Summary Report % Alert Settings Critical
Marginal
Loading Bus
100.0
95.0
Cable
100.0
95.0
Reactor
100.0
95.0
Line
100.0
95.0
Transformer
100.0
95.0
Panel
100.0
95.0
Protective Device
100.0
95.0
Generator
100.0
95.0
Inverter/Charger
100.0
95.0
OverVoltage
105.0
102.0
UnderVoltage
95.0
98.0
OverExcited (Q Max.)
100.0
95.0
UnderExcited (Q Min.)
100.0
Bus Voltage
Generator Excitation
Critical Report Rating/Limit
Unit
Blok 1 Tambak Lorok
Device ID
Generator
Type
Over Excited
Condition
125,19
Mvar
Operating 125,19
% Operating 100.0
3-Phase
Phase Type
Blok 1 Tambak Lorok
Generator
Overload
202,00
MW
202,00
100.0
3-Phase
Blok 2 Tambak Lorok
Generator
Overload
472,00
MW
472,00
100.0
3-Phase
Ungaran 1
Generator
Under Excited
0,00
Mvar
-70,46
0.0
3-Phase
Ungaran 2
Generator
Overload
89,00
MW
89,00
100.0
3-Phase
Project:
Aliran Daya 150 KV Semarang
Location:
Teknik Elektro, Unissula
ETAP 12.6.0H
Contract:
Page:
12
Date:
05-31-2016
SN:
Engineer:
Moechtar Hadi
Filename:
alirandaya
Study Case: LF
Revision:
Base
Config.:
Normal
SUMMARY OF TOTAL GENERATION , LOADING & DEMAND
MW
Mvar
MVA
% PF
Source (Swing Buses):
340.633
-70.458
347.843
97.93 Leading
Source (Non-Swing Buses):
763.000
270.706
809.599
94.24 Lagging
1103.633
200.249
1121.653
98.39 Lagging
Total Motor Load:
0.000
0.000
0.000
Total Static Load:
1094.629
245.513
1121.824
Total Constant I Load:
0.000
0.000
0.000
Total Generic Load:
0.000
0.000
0.000
Apparent Losses:
9.004
-45.265
System Mismatch:
0.000
0.000
Total Demand:
Number of Iterations: 1
97.58 Lagging
