th
Electrical Power, Electronics, Communications, Controls & Informatics International Seminar (EECCIS) 2010
Widyaloka Convention Hall, Brawijaya University Malang, December 16-17, 2010
Proceedings Volume I: Electrical Power Electronics
Organized by: Department of Electrical Engineering Brawijaya University Indonesia
PUBLISHED BY: Department of Electrical Engineering Faculty of Engineering Brawijaya University
[email protected]
LAYOUT EDITOR COORDINATOR Panca Mudji Rahardjo
MEMBERS Idia Tri Jayanti Amalia Eka Rakhmania Annisa Triandini Ladissa Harvidianti Nuha Nadhiroh Nurlita Yanuarni
All papers in this book have been selected by the reviewers and technical committee. All authors have signed the copyright declaration of their papers. All rights reserved. No part of this book may be reproduced, downloaded, disseminated, published, or transferred in any form or by any means, except with the prior written permission of, and with express attribution to the authors. The publisher makes no representation, express or implied, with regard to the accuracy of the information contained in this book and cannot accept any legal responsibility or liability for any errors that may be made.
Copyright © by Department of Electrical Engineering, Brawijaya University 2010 ii
ORGANIZING INSTITUTION DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING BRAWIJAYA UNIVERSITY MALANG, INDONESIA STEERING COMMITTEE Prof. Ir. Harnen Sulistio, M.Sc., Ph.D. Rudy Yuwono, S.T., M.Sc. M. Aziz Muslim, S.T., M.T., Ph.D.
REVIEWER Dr. Miroslav Markovic (Switzerland) Dr. Corina Rafiroiu (Rumania) Dr. Mamdouh (Aswan University, Egypt) Dr. Mahrus (Aswan University, Egypt) Prof. Sallehhudin Yusof, Ph.D (APS, Malaysia) Hazlie Muslikh, Ph.D (UM, Malaysia) Ishtiaq R. Khan, Ph.D (Singapore) Prof. Budiono Mismail, Ph.D (UB, Indonesia) Prof. Dr. Ir. Arif Djunaidy, M.Sc (ITS, Indonesia) Dr. Opim Salim, M.Sc (USU, Indonesia) Dr. Ir. Son Kuswadi (ITS, Indonesia) Dr.-Ing. Ir. M. Sukrisno (ITB, Indonesia) Dr. Ferry Hadary, M. Eng (UNTAN, Indonesia) Purnomo Sidi Priambodo, Ph.D (UI, Indonesia) Dr. Abdul Fadlil, M.T. (Univ. Achmad Dahlan) Dr. Ir. Muhammad Nurdin (ITB, Indonesia) Dr. Ir. Harry Soekotjo Dachlan (UB, Indonesia) Dr. Ir. Dadet Prahmadihanto (ITS, Indonesia) Dr. Ir. Endro PitoWarno (ITS, Indonesia) Muladi, Ph.D (UM, Indonesia) Dr. Agung Darmawansyah (UB, Indonesia) Dr. Mashury Wahab (PPET-LIPI, Indonesia) Hadi Suyono, Ph.D (UB, Indonesia) Dr. Rini Nur Hasanah, M.Sc (UB, Indonesia) Dr. Ir. Sholeh Hadi Pramono, M.S. (UB, Indonesia) M. Aziz Muslim, Ph.D (UB, Indonesia)
iii
TECHNICAL PROGRAM COMMITTEE Hadi Suyono, Ph.D Dr. Rini Nur Hasanah, M.Sc M. Fauzan Edy Purnomo, S.T., M.T. Goegoes Dwi Nusantoro, S.T., M.T. M. Rif’an, S.T., M.T. Himawat Aryadita, S.T., M.Sc. Ir. Teguh Utomo, M.T. Fitriana Suhartati, S.T., M.T. Ir. Erni Yudaningtyas, M.T. Ali Mustofa, S.T., M.T. Dwi Fadila K, S.T., M.T. Adharul Muttaqin, S.T., M.T. Panca Mudjiraharjo, S.T., M.T.
iv
TABLE
OF
CONTENT
Cover Organizing Institution Seminar Program Sambutan Dekan Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Sambutan Ketua Panitia Table of Content
i iii v vi vii viii
A. ELECTRICAL POWER [003-EEA-02] Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) di Desa Bendosari Kecamatan Pujon Kabupaten Malang Winda Harsanti,Rispiningtati,Budiono Mismail Mahasiswa Program Magister dan Doktor Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
[004-EEA-03]
Pengaruh Tegangan Setengah Gelombang pada Lampu Penerangan
Hari Santoso,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[011-EEA-05] Koordinasi Isolasi Sela Elektroda Bola Dan Sela Elektroda Batang Menggunakan Pendekatan Statistik Moch. Dhofir,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[015-EEA-06]
A2
A3
Efek Polaritas Elektroda Jarum-Piring dalam Minyak Kelapa Sawit
Moch. Dhofir,Soemarwanto,Styo Budi Utomo Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[021-EEA-08] Penurunan Resistansi Pembumian pada Sistem Pembumian Grid dengan Penambahan Jumlah Kisi Soemarwanto,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[022-EEA-09] Kubah
A1
A4
A5
Implementasi Pembangkit Listrik Tenaga Angin Kecil Dengan Ventilator
Unggul Wibawa,Febrianto Dwi Wicaksono,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[025-EEA-11] Pengaruh Konfigurasi Kawat Penghantar Horizontal Transposisi Pada Saluran Distribusi Tegangan Menengah 20 kV Jawa Timur Terhadap Impedansi Dan Drop Tegangan
A6
A7
Arman Jaya,Benny Singgih Santoso,Politeknik Elektronika Negeri Surabaya – ITS
[035-EEA-13] Pemanfaatan Arang Kayu sebagai Media Pembumian pada Sistem Distribusi Tenaga Listrik Harry Soekotjo Dachlan,Moch. Dhofir,Yudistiro Yanuarianto Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[037-EEA-14]
A8
Pembatasan Arus Inrush Bank Kapasitor
Soemarwanto,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[062-EEA-20] Perbandingan Pemasangan Kapasitor Shunt dan Rekonfigurasi Jaringan Pada Sistem Kelistrikan PT. PLN Subsitem Wlingi Untuk Memperbaiki Kualitas Tegangan Menggunakan Perangkat Lunak Digsilent. Amirullah,Faisol Sidqi,Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Bhayangkara, Surabaya
viii
A9
A10
[065-EEA-21] Perbaikan Kualitas Daya Akibat Beban Non Linier Menggunakan Filter Daya Aktif Paralel Satu Fasa Joke Pratilastiarso,Abdul Nasir,Fifi Hesty Sholihah Jurusan Teknik Listrik Industri – Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
[066-EEA-22] Solusi Distribusi Aliran Daya Tak Seimbang Degan Menggunakan Metode Sub Phase Decoupled pada Sistem Distribusi Muhammad A’an Auliq,-,Universitas Muhammadiyah Jember
[067-EEA-23] Evaluasi Sistem Proteksi (Rele Jarak dan Rele Arus Lebih) Akibat Gangguan pada Saluran Transmisi Maria Bertha Melsadalam,-,-
[068-EEA-24] Perancangan dan Pembuatan Miniatur Generator Impuls Hibrid yang dapat membangkitkan Arus 8/20 us 4 kA dan Tegangan 1,2/50 us 4 kV Daud Obed Bekak,-,Politeknik Negeri Kupang
[070-EEA-25] Pengukuran Intensitas Medan pada Permukaan Bumi dengan Metode Kapasitif dan Resistif Markus D. Letik,-,Teknik Elektro Politeknik Negeri Kupang
[071-EEA-26] Pengaruh Modifikasi Belitan Stator Motor Induksi 1 Fasa Rotor Sangkar 1 Hp,110/220V Menjadi Motor Induksi 3 Fasa Rotor Sangkar 220/380V Ambrosius Alexander Tino,-,Politeknik Negeri Kupang
[077-EEA-29] Analisis Performansi Saluran Transmisi 150 kV UPT. Malang dengan Penambahan Saluran antara GI. Pier dan GI. Pakis Rachmadi Setiawan,Almizan Abdullah,Institut Teknologi Nasional Malang
[078-EEA-30] Pembangkit Pulsa Tegangan Tinggi Untuk Pasteurisasi PEF Dengan Pengaturan Waktu Dan Tegangan Ratna Ika Putri,Ika Noer Syamsiana,La Choviya Hawa, Taufik Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang, Malang, Jawa Timur
[079-EEA-31] Sistem Pembangkit Listrik Berbasis Energi Gelombang Laut dengan Kombinasi Kompresor B. Dwi Sulo,-,Universitas Islam Malang
[081-EEA-32] Disain Dan Analisis Filter Aktif Pada Penyearah 3 phasa Untuk Meningkatkan Kualitas Daya - AC Muhamad Luthfi,-,-
[083-EEA-33] Analisa Optimasi Pemasangan Static Var Compensator menggunakan metode Genetic Algorithm untuk Perbaikan Kualitas Tegangan pada Sistem Daya Di Gardu Induk Turen
A11
A12
A13
A14
A15
A16
A17
A18
A19
A20
A21
Chandra Wiharya,-,Mahasiswa Universitas Brawijaya
[085-EEA-34] Studi Pengaruh Tata Letak Konduktor Berarus dalam Konduit Terhadap Efektifitas Perisaian Medan Magnet Rini Nurhasanah,Moch. Dhofir,Unggul Wibawa, Chairuzzaini, Harmawan Teknik Elektro Universitas Brawijaya
[093-EEA-35] Bagian Barat
A22
Evaluasi Sistem Proteksi PLTD Mautapaga – PT.PLN (Persero) Cabang Flores
Yudistiro Yanuarianto,Moch. Dhofir,PT.PLN (Persero) Wilayah NTT – Cabang Flores Bagian Barat
[098-EEA-36] Koordinasi Optimal Capacitive Energy Storage (CES) dan Automatic Voltage Regulator (AVR) Pada Sistem Tenaga Listrik Menggunakan Ant Colony Optimization (ACO) Miftakhur Roziq M.D.,M. Yusuf Wibisono,A.M. Benie Zakariya I, Imam Robandi Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
ix
A23
A24
[099-EEA-37]
Controlled Current Source sebagai Interface PV-Grid Connected System
Slamet Riyadi,-,Teknik Elektro – FTI – Universitas Katolik Soegijapranata Semarang
[109-EEA-38]
Kendali Variabel Voltage Variabel Frekuensi Pada Motor Satu Fasa
Mathias Windy,Slamet Riyadi,Leonardus Heru Pratomo Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata
[111-EEA-39]
A27
Operasi Chopper sebagai Maximum Power Point Tracker
Petra Heppy Maria Kartika W,Slamet Riyadi,JurusanTeknikElektro UNIKA Soegijapranata, Semarang
A28
[117-EEA-41] Perancangan Rangkaian Pengatur Arus Rotor pada Generator dc Penguat Terpisah Berdasar Putaran Fathoni,Eka Mandayatma,Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang
[125-EEA-42] Fasa
A26
Kinerja Maximum Power Point Tracker Terhadap Photovoltaic
Hendy Prasetiyo,Slamet Riyadi,Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata
[112-EEA-40]
A25
A29
Analisa Arus dan Tegangan Kapasitor DC-link pada Tapis Daya Aktif Shunt 1
Bayu Eka Saputra,Slamet Riyadi,Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata
[141-EEA-43] Perbaikan Power Factor dan Total Harmonic Distortion Untuk Beban Rectifier Satu Fasa Menggunakan Boost Converter Epyk Sunarno,-,Jurusan Elektro Industri, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, ITS
[143-EEA-44] Dampak Terputusnya Kabel Laut pada Stabilitas Pembangkit di Region 4 (Jawa Timur dan Bali) A.N. Afandi,-,Teknik Elektro, Universitas Negeri Malang
A30
A31
A32
B. ELECTRONICS [014-EEB-03] Pengatur Kelembaban dan Penampil Suhu untuk Inkubator Miselum J. Tiram Berbasis FPGA Spartan-3
B1
Panca Mudji Rahardjo,Silvester Eka Jemali,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[026-EEB-04] Unjukkerja Filter Low Pass Infinite Gain Multifeedback Hibrid Film Tebal pada Rangkaian Penyampur (Mixer) Audio M.Julius,Agung Darmawansyah,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[030-EEB-05] Perancangan Alat Diagnostik untuk Mendeteksi Penyakit Nefropati Diabetes Tipe 2 melalui Gelombang Denyut Nadi Erni Yudaningtyas,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[033-EEB-06] Barang
B3
Aplikasi Sistem Komunikasi Serial Multipoint RS-485 Pada Kontrol Crane
Akhmad Zainuri,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[036-EEB-07]
B2
B4
Kalorimeter Digital Untuk Pemanasan Air
Retnowati,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
x
B5
[042-EEB-11] Ruang
Aplikasi Modul TCP/IP dan Mikrokontroller sebagai Monitoring Temperatur B6
Eka Nuryanto Budisusila, ST, MT.,-,Universitas Islam Sultan Agung (UNISSULA) Semarang
[049-EEB-14]
Proses Rancang Bangun Cantilever dan Nanotip untuk Aplikasi AFM
I Dewa Putu Hermida,Goib Wiranto,Slamet Widodo Kampus LIPI Gd. 20 Lt. 4 Jl. Sangkuriang Bandung
B7
[051-EEB-15] Perancangan dan Implementasi Rangkaian Active Crossover untuk Memperbaiki Kualitas Suara pada Sound System Agus Riyanto,-,Politeknik Negeri Pontianak
[052-EEB-16] AT89C51
Sistem Kontrol Suhu Pada Gardu Distribusi Menggunakan Mikrokontroler B9
Herry Makapedua,-,Politeknik Negeri Manado
[057-EEB-17] 120 Watt
B8
Penggunaan Driver Push-Pull Spesifikasi Klas AB pada Balance Amplifier B10
Muhammad Wahyu,-,Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Brawijaya
[063-EEB-18] Pemanfaatan modul wireless X-bee pro untuk Electrocardiograf (ECG) Terhubung ke Personal Computer (PC) M. Rochmad,-,Jurusan Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
B11
[064-EEB-19] Design Prototype EEG Untuk Menentukan Lokasi Otak Saat Melakukan Aktifitas Tertentu Dengan Menggunakan Filter Digital IIR Ratna Adil,-,Jurusan Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
[080-EEB-20] Capasitor
Analisis Peningkatan Akurasi Bandpass Filter Menggunakan Teknik SwitchB13
YUSAK MUKKUN,-,POLITEKNIK NEGERI KUPANG
[086-EEB-21]
Injeksi Arus untuk Mengukur Distribusi Impedansi Jaringan Biologi
R.Edy Purwanto,Eka Mandayatma,M.Rasjad Indra State Polytechnic of Malang
[103-EEB-23] Pertanian
B14
Proses Rancang Bangun Sistem Sensor Deteksi Kadar Nitrat Untuk Aplikasi
Robeth Viktoria Manurung,Hiskia,M. Muljono dan Ayub Subandi Pusat Penelitian Elektronika & Telekomunikasi – LIPI
[113-EEB-25] Pemanfaatan Mikrokontroller ATMEGA8535 sebagai Pengendali Inverter Satu Fasa Jembatan Penuh Terprogram ¼ λ Yustinus Swidyatmoko,Leonardus Heru Pratomo,Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata
[116-EEB-26] Analisa Perbandingan Karakteristik Driver Motor EMS 2A Dual H-Bridge Berbasis IC L298 Dengan Driver Motor EMS 30A H-Bridge Berbasis IC VNH3SP30 Kemas Ahmad Rahadian Gamalo,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
[127-EEB-28] Pemanfaatan Mikrokontroler ATMega 16 Sebagai Pengendali Inverter Tiga Fasa Tipe Volt/Hertz R. Robertus Bobby Kurniawan,Leonardus Heru Pratomo,Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata
[135-EEB-29]
B12
B15
B16
B17
B18
Sistem Mekanisme Kerja Kaki Robot Pengikut Gerak Kaki Manusia
Hendra Saputra,Bhakti Yudho Suprapto,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
xi
B19
[138-EEB-30] Rancang Bangun Aplikator untuk Menekan Kebocoran Paparan Gelombang Mikro pada Prototype Alat Terapi Hipertermia M Ary Heryanto,Bailey Yudo Hanavia,Fakultas Teknik Universitas Dian Nuswantoro Semarang
B20
C. COMMUNICATIONS [005-EEC-02] Lines
Desain Penyesuai Impedansi Multiband berbasis MultiStep Transmission C1
Erfan Ahmad Dahlan,Ahmad Setiawan,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[006-EEC-03] Rancang Bangun Antena Microstrip Patch Segitiga Samasisi untuk Aplikasi Frekuensi L1 Band Penerima GPS M Darsono,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik - Universitas Darma Persada, Jakarta
[012-EEC-04]
Metode Pengurangan Spektral Tak Linier Untuk Estimasi Amplitudo Spektral
Ali Mustofa,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[016-EEC-05]
[029-EEC-09] Perancangan dan Pembuatan Antena Mikrostrip Equilateral Triangular Series-Feed Array Frekuensi 2,4 GHz Ir. Erfan Achmad Dahlan, MT,Bachtiar Effendy,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
C7
C8
Komunikasi Data Bandung – Watukosek Menggunakan Radio HF (High C9
Sri Suhartini,-,Peneliti Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa LAPAN
[069-EEC-15] Evaluasi Kanal Frekuensi Komunikasi Radio HF/VHF-Rendah Real Time Menggunakan Ionogram Jiyo,-,Bidang Ionosfer dan Telekomunikasi Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa, LAPAN
[074-EEC-16] Watukosek
C6
Antena Mikrostrip Equilateral Triangular 1575 MHz
Dwi Fadila Kurniawan,Rudy Yuwono,M. Luthfiannur Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[056-EEC-12] Frequency)
C5
Antena Mikrostrip Circular Array Dual Frekuensi
Dwi Fadila Kurniawan, ST., MT.,Ir. Erfan Achmad Dahlan, MT.,Ariestya Yoga Pratama Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[020-EEC-08]
C4
Sistem Penomoran Telekomunikasi Masa Depan
Wahyu Adi Priyono,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[019-EEC-07]
C3
Penataan Menara BTS (Cell Planning)
Wahyu Adi Priyono,-,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[017-EEC-06]
C2
C10
Analisis Propagasi Gelombang Radio pada Sirkit Komunikasi Bandung-
Septi Perwitasari,Jiyo,Bidang Ionosfer dan Telekomunikasi Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa, LAPAN
[075-EEC-17] Sistem Pengamatan Karakteristik Kuat Sinyal Radio HF Propagasi Angkasa Untuk Pengamatan Jangka Panjang Varuliantor Dear,Irvan Fajar Syidik,Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa - LAPAN
xii
C11
C12
[087-EEC-18] Perancangan Mikrostip Bandpass Filter Untuk Mobile WiMAX Pada Frekuensi 2,3 GHz Menggunakan Resistansi Negatif Toto Supriyanto,Gunawan Wibisono,Politeknik Negeri Jakarta, Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia
[088-EEC-19] Perancangan LNA dan AGC Serta Implementasinya Pada Rangkaian RF Penerima CPE m-WiMAX Pada 2,3 GHz Gunawan Wibisono,Irwan Fauzi,Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia
[089-EEC-20] Perancangan Mixer Untuk Mobile WiMAX Pada Frekuensi 2,3 GHz Menggunakan Heterojunction Bipolar Transistor Gunawan Wibisono,Muhammad Machbub Rochman,Teguh Firmansyah Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia
[090-EEC-21] Perancangan Mikrostrip Power Amplifier Dengan BJT Silicon dan Bandstop Filter Sebagai RF Choke Untuk BTS Mobile WiMAX Pada Frekuensi 2,3 GHz Gunawan Wibisono,Fakruroji,Teguh Firmansyah Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia
[092-EEC-22] Antena Mikrostrip Patch Lingkaran untuk Aplikasi Radio Frequency Identification (RFID) Yuli K Ningsih,Indra Surjati,M.Fadillah Jurusan Teknik Elektro, Universitas Trisakti
[102-EEC-24] Evaluasi Kinerja Adaptive Resource Allocation (ARA) di Kanal Redaman Hujan dibandingkan dengan Simple Resource Allocation (SRA) dan Random Resource Allocation(RRA)
C13
C14
C15
C16
C17
C18
Farid Baskoro,Gamantyo Hendrantoro,Endroyono Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
[104-EEC-25] Tingkat Akurasi Metode Single Station Location (SSL) dalam Penentuan Suatu Lokasi Pemancar Radio HF (High Frequency) Prayitno Abadi,-,Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa, LAPAN, Indonesia
[114-EEC-29]
Perancangan Software Defined Radio pada Komunikasi Data Nirkabel
Sapriesty Nainy Sari,Achmad Affandi,Laboratorium Jaringan Telekomunikasi Teknik Elektro ITS Surabaya
[118-EEC-30] Analisa Unjuk Kerja Mobile Learning Berbasiskan Moodle dan MLE pada Jaringan WiFi Candra Ahmadi,Achmad Affandi,Laboratorium Jaringan telekomunikasi, Jurusan teknik Elektro, Fakultas teknologi Industri ITS
[120-EEC-31] Pemanfaatan Filter Adaptif Pada Pengenalan Suara Otomatis Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan SOM-Kohonen Ekojono,-,Informatics Management Study Program – State Polytechnics of Malang
[121-EEC-32] MODIS
C21
C22
C23
Penentuan Kandungan Air Mampu Curah menggunakan Data TERRA/AQUA
Dodi Sudiana,Abdullah Mansyur,Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
[123-EEC-33] Analisa Stabilitas Sinkronisasi E-Learning Uni-Direksional Pada Ketidak Stabilan Koneksi Antar Jaringan Ely Suwaibatul Aslamiyah,Arief Wijayaningrum,Achmad Affandi Laboratorium Jaringan Telekomunikasi,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Industri ITS
[126-EEC-34]
C19
C24
C25
Perancangan Antena Mikrostrip Model PIFA untuk Aplikasi Telepon Seluler
F.X.Hendra Prasetya,Anastasia Mira,Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata
[130-EEC-35] Evaluasi Kinerja Step Size dan Near and Far Effect Berbasis SIR pada Power Control WCDMA Menggunakan Metode Probabilistic Monte Carlo Fakhriy Hario P.,Sholeh Hadi Pramono,Rudy Yuwono Departemen Teknik Elektro, Universitas Brawijaya
xiii
C26
C27
[136-EEC-36] Analisa Unjukkerja menggunakan RadSec untuk Pemancaran RADIUS Payload dalam Inter-Domain Authentication WLAN Roaming Hadi Syafruddin,Arini,Bima Aji Saputro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
[142-EEC-39] Perancangan Software Modulator Digital untuk Komunikasi Data melalui Radio dengan Memanfaatkan File WAV Michael Ardita,Sentot Achmadi,Ali Mahmudi Teknik Informatika - Institut Teknologi Nasional Malang
C28
C29
D. CONTROLS [008-EED-02] Perancangan Sistem Pengendalian Posisi Motor DC Servo Menggunakan Kontrol Logika Fuzzy Fitriana Suhartati,Erny Yudaningtyas,Retnowati Department of Electrical Engineering, Brawijaya University, Malang
[034-EED-04] Aplikasi Algoritma Genetika untuk Menala Fungsi Keanggotaan Logika Fuzzy pada Pengendalian Motor DC Goegoes Dwi Nusantoro,Muhammad Aziz Muslim,Yudistira Adi Guna Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
[095-EED-06] Aplikasi Kontrol Logika Fuzzy pada Sistem Pengisi Baterai HP Menggunakan Generator Pedal Sebagai Energi Alternatif Terbarukan Hariyadi Singgih,-,Politeknik Negeri Malang
[115-EED-07]
D2
D3
Perancangan Sistem Kendali Gerak 5-DOF Berbasis Mikrokontroller
Ali Zainal Abidin,Bhakti Yudho Suprapto,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
[128-EED-08] Perancangan Perangkat Lunak Menggunakan Logika Fuzzy dan PID pada Robot Penghindar Rintangan Berbasis Mikrokontroler Eko Muharto,Sariman,Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
[129-EED-09]
D1
D4
D5
Perancangan Sistem Redundant pada PLC Twido
Erwani Merry S,Gunawan,R. Ira Yustina Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha
D6
E. INFORMATICS [044-EEE-03] Pengambangan Sistem Informasi Kesehatan Daerah Pada PuskesmasPuskesmas Di Kabupaten Flores Timur Ahmad Faisol,-,Jurusan Teknik Informatika S-1, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Nasional Malang
[061-EEE-06] Aplikasi Pembelajaran Materi Pengolahan Citra dengan Menggunakan Teknik Konvolusi Berbasis Multimedia Nur Ulfah Sam,Victor Amrizal,Qurrotul Aini Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
[084-EEE-09] Pengembangan Sistem Informasi Penghitungan Potensi Pajak Berbasis Kerakyatan Sebagai Upaya Menggali Pendapatan Asli Daerah Ekojono,-,Informatics Management Study Program – State Polytechnics of Malang
[091-EEE-10] Software untuk Mengatur Konfigurasi Pengumpulan Data dan sebagai Penyedia Data Numeris dan Grafik Moh. Hartono,R.Edy Purwanto,Agus Sujatmiko State Polytechnic of Malang, Indonesia
xiv
E1
E2
E3
E4
[097-EEE-13] Sistem Informasi LOG Laboratorium (Si-LOLA) dengan Visual BASIC.NET dan Paralel Port Programming Mochamad Subianto,-,Sistem Informasi, Sain dan Teknologi, Universitas Ma Chung
[107-EEE-14] Sistem Pendukung Keputusan Penilaian Kinerja Karyawan di Kantor Perbendaharaan Negara Blitar Dengan Algoritma Balanced Scorecard Rudy Setiawan,-,Program Studi Sistem Informasi, Universitas Ma Chung Malang
[124-EEE-16] Perancangan Algoritma Assignment pada Proses Penjadwalan Berdasarkan Data Matrik dari Graph Bipartite Matching Bernardinus Harnadi,-,Staff pengajar Teknik Elektro UNIKA Soegijapranata Semarang
[131-EEE-17]
E7
E8
Analisis Algoritma String Matching Boyer-Moore
Dewi Yanti Liliana,-,Prodi Ilmu Komputer, Jurusan Matematika, Fakultas MIPA Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia
[146-EEE-23] Perancangan dan Implementasi Infrastruktur VoIP dengan menggunakan OpenVPN sebagai Sistem Keamanan Jurike V. Moniaga,Sablin Yusuf,Universitas Bina Nusantara
[151-EEE-27]
E6
Sistem Remote Access IPSec Berbasis Perangkat Lunak IKEv2 StrongSwan
Giri Patmono,Arini,Program Studi Teknik Informatika Fakultas Sains Dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
[133-EEE-19]
E5
E9
E10
Reed Solomon Code untuk Koreksi Kesalahan di Era Komputer
Ali Mahmudi,Sentot Achmadi,Teknik Informatika, Institut Teknologi Nasional, Malang
E11
xv
EECCIS2010 The 5th – Electrical Power, Electronics, Communications, Controls, and Informatics International Seminar 2010
Operasi Chopper sebagai Maximum Power Point Tracker Petra Heppy Maria Kartika W(1), Slamet Riyadi (2) JurusanTeknikElektro UNIKA Soegijapranata, Semarang 50262, Email:
[email protected] UNIKA Soegijapranata, Semarang, Email:
[email protected]
Abstrak–-Sel photovoltaic (PV) memegang peranan penting dalam pembangkitan energi listrik dari energi matahari. Dalam implementasinya, daya listrik yang dihasilkan oleh sel PV dipengaruhi oleh pembebanan listrik. Agar dihasilkan daya maksimumnya maka nilai tahanan beban harus memiliki nilai tertentu. Karena dalam aplikasi nilai tahanan beban tidak dapat diprediksi maka diperlukan suatu chopper yang mampu melakukan transformasi nilai tahanan sehingga selalu dihasilkan daya maksimum oleh sel PV ini Kata Kunci—PV, chopper, beban elektrik
I. PENDAHULUAN
T
energi matahari secara terus menerus mampu dijadikan sebagai energi alternatif. Energi matahari ini dapat diubah menjadi energi listrik melalui sel PV. Sel PV adalah alat yang menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan sinar matahari yang dapat diperbarui secara terus menerus yang bekerja sesuai panas yang diterima, dimana tegangan dan arus yang dihasilkan masih searah (DC). Dengan perkembangan teknologi di bidang elektronika daya maka sel PV dapat digunakan sebagai pengisian batere yang diaplikasikan untuk mengoperasikan inverter (konverter DC menjadi AC) yang dapat digunakan sebagai alternatif PLN. Namun daya yang dihasilkan sel PV ini dipengaruhi oleh faktor intensitas cahaya, suhu, dan besar penampang sel PV. Dari karakteristik PV , maka didapat keuntungan dari penggunaan PV yang telah diuraikan diatas ternyata tidak menjadi masalah, masih ada yang mengatakan memang benar PV ketika melakukan proses perubahan energi tidak ada polusi yang dihasilkan, tetapi sudahkah kita menghitung berapa besar polusi yang telah dihasilkan dalam proses pembuatannya, dibandingkan kecilnya efisiensi yang dihasilkan. (6) Pada makalah ini akan dikaji dan dibahas tentang Operasi Chopper sebagai Maksimum Power Poin Tracker. Untuk mendukung analisa maka dilakukan simulasi dan pengujian laboratorium. Pada hasil pengujian akan menghasilkan tegangan keluaran yang tinggi dibandingkan dengan tegangan masukannya. ERSEDIANYA
II. SEL POTOVOLTAIK Matahari merupakan sumber energi yang paling utama. Berbagai macam bentuk energi yang tersedia di bumi secara langsung maupun tidak langsung berasal dari matahari. Posisi geografis Indonesia yang berada di katulistiwa memberi keuntungan dalam pemanfaatan energi matahari. Salah satu pemanfaatan energi matahari adalah pengubahannya menjadi energi listrik secara langsung melalui sel photovoltaic (PV). Sel PV pada prinsipnya merupakan layer semikonduktor yang jika terkena sinar matahari akan menghasilkan tegangan/arus listrik dalam bentuk DC. Pada gambar 1 disajikan skema pembentukan arus searah saat sel PV dikenai sinar matahari, di mana elektron akan terkumpul pada elektroda negatif dan proton terkumpul pada elektroda positif. Terhubungnya beban listrik akan menyebabkan arus listrik searah mengalir. Suatu sel PV hanya memiliki rating arus dan tegangan yang sangat kecil sehingga dalam pemakaian diperlukan beberapa sel PV yang dihubungkan secara seri untuk meningkatkan rating tegangannya serta dihubungkan secara paralel untuk meningkatkan rating arusnya. Beberapa sel PV yang dihubungkan secara seri/paralel dinamakan modul PV. Jika rating daya yang dihasilkan masih kurang maka beberapacmodul PV akan dihubung secara seri/paralel dan dinamakan PV array. Daya listrik yang disuplai oleh modul PV ini bergantung pada radiasi matahari danctemperatur. Sistem PV dewasa ini menjadi sangat penting sebagai sumber energicterbarukan (renewable source) karena menawarkan banyak keuntungan, di antaranya: 1. bebas biaya bahan bakar 2. tanpa polusi 3. sedikit perawatan 4. bebas noise
Gambar 1. prinsip kerja sel PV
A28-1
EECCIS2010 The 5th – Electrical Power, Electronics, Communications, Controls, and Informatics International Seminar 2010
III. PEMBEBANAN PV SECARA LANGSUNG
Gambar 2. model sel PV
Untuk kepentingan dalam analisa dan perhitungan, suatu sel PV dapat dimodelkan sebagai suatu sumber arus yang terhubung paralel dengan dioda dan tahanan shunt Rsh serta terhubung secara seri dengan suatu tahanan seri Rs. Secara matematis skema pada (gambar 2) dapat disajikan dengan persamaan I
I
PV
I D I SH
Dengan mengacu pada karakteristik PV pemakaian sel PV secara langsung akan menghasilkan titik operasi yang belum tentu pada titik MPP. Pada (gambar 5) ditunjukkan titik operasi pada kurva I-V dengan pembebanan PV secara langsung akan ditentukan oleh nilai tahanan beban. Pada (gambar 6) tampak bahwa jika nilai Rc = (VMPP/IMPP) maka akan dihasilkan daya maksimumnya
§ eV IRS · V IRS I PH I O ¨¨ exp 1¸¸ mKTO RSH ¹ ©
Di mana : m = idealizing faktor k = Boltzmann gas constant (1.381. ) = Tahanan seri = Tahanan shunt = Arus terbangkit akibat sinar matahari e = muatan elektron (1.602. ) =normal diode current = dark saturasition current Persamaan tersebut menunjukkan hubungan tegangan dan arus dari suatu sel PV tidak linier (Gambar 2). Pada kondisi sel PV terbuka (tidak terhubung ke beban) maka arus PV akan sama dengan nol sehingga tegangan PV berada pada nilai maksimumnya, yaitu tegangan open circuit Voc. Kondisi sebaliknya terjadi saat sel PV terhubung singkat yang mengakibatkan tegangannya sama dengan nol dan arusnya berada pada nilai maksimumnya, yaitu arus hubung singkat Isc. Pada kedua kondisi tersebut maka sel PV tidak akan menghasilkan daya. Daya yang dihasilkan akan dapat dimanfaatkan jika tegangan dan arus sel PV tidak sama dengan nol, sedangkan daya maksimum terjadi jika operasi berada pada lekukan kurva I-V. Titik di mana suatu PV mampu menghasilkan daya maksimum sering dinamakan maximum power point (MPP). Pada titik ini akan diperoleh suatu nilai tegangan VMPP dan arus IMPP.
Gambar 4. Pembebanan Langsung Pada Sel PV
Gambar 5. Titik Operasi Pada Kurva I-V Pada Pembebanan Sel PV Secara Langsung
Gambar 6. Titik Operasi Pada Kurva P-V Pada Pembebanan Sel PV Secara Langsung
IV. CHOPPER SEBAGAI TRACKER Pada (gambar 7) disajikan suatu step-down chopper dengan tegangan DC masukan E dan tegangan keluaran rata-rata sebesar Vo yang terhubung dengan beban sebesar Rout . Karena saklar S akan dikendalikan untuk ON dan OFF dengan duty cycle sebasar d (d merupakan perbandingan lamanya saklar ON terhadap perioda pensaklaran T). Pada saat saklar S pada kondisi ON maka arus akan mengalir melalui induktor L menuju beban R dan kembali ke tegangan DC sumber E. Pada
v
kondisi ini tegangan dioda D ( D ) akan bernilai E, arus induktor L dapat diturunkan dengan persamaan
E
vL Vo
vL
E Vo
'i 't L'I L
E Vo
E Vo 't E Vo .tON i in
iL
Io
L
S
Gambar 3. Kurva Karakteristik Sel PV
vL
E
(1)
vD
D
C
Vo
Gambar 7. Rangkaian step-down chopper
A29-2
Rout
EECCIS2010 The 5th – Electrical Power, Electronics, Communications, Controls, and Informatics International Seminar 2010
Pada kondisi ini arus induktor akan naik dengan
selisih arus dari kondisi awal sebesar 'I selama interval tON. Sedangkan saat saklar S membuka maka arus induktor akan terus mengalir menuju sisi beban dan kembali melalui dioda D. persamaan yang dapat diturunkan pada kondisi ini adalah
vL
Vo
'i Vo 't L'I Vo 't Vo .tOFF
Dengan demikian daya pada sisi keluaran dapat dinyatakan (5) Po Vo .I o Mengacu pada hukum kekekalan energi maka jika dianggap sistem ideal, daya sisi masukan sama dengan daya sisi keluaran dan dinyatakan dengan (6) Pi Po Jika arus sisi masukan rata-rata dinyatakan dengan
I in maka sisi masukan dapat digambar dengan
L
rangkaian ekuivalen yang berisi sebuah sumber (2)
S
L
E
C
tegangan DC sebesar E dengan tahanan sebesar R in di mana hubungan ketiganya dinyatakan dengan
E R in
I in
Rout
(7)
Sehingga persamaan (7) akan menjadi
E.I in Vo .I o V E E Vo o Rin Rout
Gambar 8. Rangkaian ekuivalen step-down chopper saat saklar S menutup (ON)
Pada kondisi ini arus induktor akan turun dengan
E2 Rin
selisih arus dari kondisi awal sebesar 'I selama interval t OFF . Dengan menyamakan persamaan (1) dan (2) akan didapat hubungan berikut
d2
d 2E 2 Rout (8)
L
S E
Rin
Vo2 Rout Rout
D
C
Rout
Gambar 9. Rangkaian ekuivalen step-down chopper saat saklar S membuka (OFF)
E Vo .tON
Vo .tOFF E.tON Vo .tON Vo .tOFF E.tON Vo .tON Vo .tOFF Vo .tON tOFF tON tOFF T maka karena E.tON Vo .T t ON Vo E d.E T (3) I o Jika arus rata-rata keluaran adalah maka dengan beban sebesar R akan didapat hubungan
Io
Vo Rout
(4)
Persamaan (4) dapat disajikan dengan rangkaian ekuivalen seperti tampak pada (gambar 10). Io
Vo
Rout
Gambar 11. Kurva perbandingan tahanan masukan dan keluaran terhadap duty cycle pada step-down chopper
R in t1 Rout sehingga Karena 0 d d d 1 maka nilai
suatu step-down chopper akan selalu memandang tahanan beban sebagai tahanan ekuivalen yang lebih besar nilainya. Pada (gambar 12) disajikan suatu step-up chopper dengan tegangan DC masukan E dan tegangan keluaran rata-rata sebesar
R
sebesar out . Karena saklar S akan dikendalikan untuk ON dan OFF dengan duty cycle sebasar d. Pada saat saklar S pada kondisi ON maka arus akan mengalir melalui induktor L menuju ke tegangan DC sumber E. Pada kondisi ini tegangan induktor (VL) akan bernilai E, arus induktor L dapat diturunkan dengan persamaan
E Gambar 10. Rangkaian ekuivalen sisi keluaran step-down chopper
Vo yang terhubung dengan beban
L
vL
'i 't
Eo
A28-3
EECCIS2010 The 5th – Electrical Power, Electronics, Communications, Controls, and Informatics International Seminar 2010
L'I
E.'t
E.tON
(9) Pada kondisi ini arus induktor akan naik dengan
selisih arus dari kondisi awal sebesar 'I selama interval tON. Sedangkan saat saklar S membuka maka arus induktor akan terus mengalir menuju sisi beban dan kembali ke tegangan DC sumber. persamaan yang dapat diturunkan pada kondisi ini adalah
E v L Vo v L Vo E 'i L Vo E 't L'I Vo E .'t i in
E2 Rin
Vo2 Rout
Rin
1 d 2 Rout
E2
1 d 2 Rout (12)
R in d1 Rout sehingga suatu step-up Sehingga nilai
Vo E .tOFF
vL
iL
E.I in Vo .I o V E E Vo o Rin Rout
(10)
D
chopper akan selalu memandang tahanan beban sebagai tahanan ekuivalen yang lebih kecil nilainya.
Io
L
E
S
C
Vo
Rout
Gambar 16. Kurva Duty Cycle
Gambar 12. Rangkaian step-up chopper
Pada kondisi ini arus induktor akan turun dengan
selisih arus dari kondisi awal sebesar 'I selama interval tOFF. Dengan menyamakan persamaan (9) dan (11) akan didapat hubungan berikut i in
iL
V. HASIL DAN PEMBAHASAN Choper pada rangkaian implementasi ini digunakan sebagai pembangkit, nilai tegangan output sesuai dengan hasil keluaran yang diinginkan 5 mH
vL
D
Io PV
L E
S
C
Vo
Rout
1000 uF
iPV
Rout GULYHU
vPV
[
Gambar 13. Rangkaian ekuivalen step-up chopper saat saklar S menutup (ON) i in
iL
d PPV
Gambar 17. Simulasi Hasil Pengujian PV
vL
D
Io
L 25
E
S
C
Vo
Rout
20
15
Gambar 14. Rangkaian ekuivalen step-up chopper
10
Dari (Gambar 14) di peroleh persamaan: saat saklar S membuka (OFF)
5
E.tON Vo E .tOFF E.tON Vo .tOFF E.tOFF E.tON E.tOFF Vo .tOFF E.T Vo .T tON T tON V 1 d E Vo . o T 1 Vo E 1 d
0 0
2
3
4
5
6
Pada (gambar 18) kurva yang dihasilkan dari simulasi data (tabel 1).
(11)
Mengacu pada hukum kekekalan energi maka jika dianggap sistem ideal, daya sisi masukan sama dengan daya sisi keluaran dan akan didapat hubungan
A29-4
1
Tabel. 18 1 Hasil PV Gambar. KurvaPengujian Hasil Pengujian PV
EECCIS2010 The 5th – Electrical Power, Electronics, Communications, Controls, and Informatics International Seminar 2010 Tabel. 1 Pengujian PV dengan Beban secara langsung R
P
5
59
10
34
20
18
30
12
40
9.6
50
7.7
60
6.4
70
5.5
80
4.9
90
4.3
100
3.9
Pada (tabel 2) jika pengujian PV dengan chopper diberi Rinput tetap, Rload dan duty cycle berubah-ubah maka daya keluaran pv akan bernilai sama. Pada (gambar 19) hasil simulasi dari chopper bila diberi nilai tahanan dan duty cicle yang bervariatif daya keluaran yang dihasilkan sama. VI. KESIMPULAN Pada makalah ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Daya yang dihasilkan pada output PV dapat dimaksimalkan dengan cara mengatur R load. 2. Untuk memperoleh kestabilan sinyal pada keluaran daya PV dipelukan rangkaian chopper. 3. Dengan mengubah duty cycle nilai tahanan keluaran dapat berubah-ubah
Pada (tabel 1) jika pv diberi beban secara lansung sebesar 5 ohm maka daya yang dihasilkan besar. Dan jika diberi beban tinggi (100ohm) maka P yang dihasilkan semakin kecil Tabel. 2 Pengujian PV dengan Chopper Rin Rload (Ohm) (Ohm) d Ppv 59 5 10 0,292893 5
20
0,5
59
5
30
0,591752
59
5
40
0,646447
59
5
50
0,683772
59
5
60
0,711325
59
5
70
0,732739
59
5
80
0,75
59
5
90
0,764298
59
5
100
0,776393
59
VII. DAFTAR PUSTAKA [1] Rashid, Moh. 1999. Power Electronics Second Edition. Erlangga. Jakarta. [2] Malvino, Albert Paul. 1996. Prinsip-prinsip Elektronika. Erlangga. Jakarta. [3] Riyadi,S. 2002. Majalah Ilmiah ”Millenium” edisi V. [4] PV Inverter yang Murah dan Memenuhi untuk Aplikasi Interkoneksi. IEEE Std. 519-1992.pdf. [5] www.wikipedia.com/solar-batery-charger [6] Rusminto Tjatur WIDODO 2010, “Energi Surya Rumah” Dosen EEPIS-ITS. 2010 Surabaya. [7] Riyadi,S. 2002. Majalah Ilmiah ”Millenium” edisi V.
Petra Heppy Maria K.W, lahir di Semarang, 22 Februari 1987, merupakan anak dari Antonius Heriwanto dan Theodora Trusti E.W. penulis memulai jenjang pendidikan di SD Aloysius, Semarang, SMP Yoannes XXIII Semarang, SMA Sint Louis Semarang, lulus pada tahun 2005. Pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan ke perguruan tinggi di Uiversitas Katolik Seogijapranata Semarang, Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Elektro.
A B . Dgn Rout = 10 Ohm
A B
Dgn Rout = 50 Ohm Gambar 19. Hasil simulasi PV dengan chopper
A28-5