BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB LANDASAN TEOR Umum Sstem teaga lstrk dbagu dega tuua membagktka eerg lstrk utuk kemuda dsalurka da dmafaatka sesua dega kebutuhapada dasaraya sstem terdr dar tga ut, pusat pembagkt, salura trasms da sstem dstr Ut pembagkta merupaka kompoe peghasl eerg lstrk Salura trasms meghubugka pusat pembagkt dega sstem dstr da dapat uga meghubugka dega sstem teaga yag la dega arga terkoeks Semetara sstem dstr meyalurka eerg lstrk ke beba ada pusat pembagkt terdapat geerator utuk megubah eerg mekas mead eerg lstrk Eerg Lstrk yag dbagktka tersebut dakka level tegaga pada Gardu duk Trasms oleh trasformator peak tegaga utuk megurag rug-rug daya trasms Setelah dakka kemuda eerg lstrk dkrmka melalu salura trasms bertegaga tgg meuu pusat-pusat beba Setelah eerg lstrk dsalurka melalu salura trasms maka sampalah eerg lstrk d Gardu duk Dstr utuk dturuka level tegagaya melalu trasformator peuru tegaga (step-dow trasformer) mead tegaga meegah maupu tegaga redah Setelah tu eerg lstrk aka dsalurka melalu salura dstr meuu pusat-pusat beba

2 Stud Alra Daya Stud alra daya pada suatu sstem merupaka suatu hal yag sagat petg dalam megaalss kera sstem saat Stud alra daya uga sagat petg dalam perecaaa da pegembaga sstem kedepaya karea kebutuha eerg lstrk yag aka terus megkat Tuua dar aalss alra daya secara umum adalah utuk medapatka: Besar da sudut tegaga pada tap da kta bsa megatahu batas-batas operas yag dperbolehka Besar arus da daya yag megalr pada arga Kods awal sstem sehgga kta bsa melakuka stud-stud selautya sepert perecaaa, pegembaga sstem maupu stud tetag beba, perhtuga gaggua, proteks sstem da laya Masalah alra daya mecakup perhtuga alra da tegaga sstem pada termal tertetu atau tertetu Ddalam stud alra daya, - dbag dalam baga, yatu: Slack atau swg atau referes arabel yag dketahu pada adalah tegaga da sudut fasa Bus basa dsebut uga dega swg atau bue berayu Bus berfugs utuk meyupla kekuraga daya aktf da daya reaktf pada sstem arabel yag bas dhtug pada slack adalah daya aktf da daya reaktf oltage cotrolled atau geerator ( Bus) 5

3 Bus terhubug dega geerator arabel yag dketahu dar adalah dayak aktf da besara tegaga, sedagka daya reaktf da sudut fasa merupaka hasl perhtuga Load atau beba ( Bus) arabel yag dketahu pada adalah daya aktf () da daya reaktf () sehgga serg uga dsebut Daya aktf da reaktf yag dsupla ke sstem teaga berla postf, semetara daya aktf da reaktf yag d kosums berla egatf arabel yag dhtug pada adalah tegaga da sudut fasa Secara sgkat, klasfkas pada sstem teaga dapat dsederhaaka ke tabel berkut: Tabel Klasfkas Bus ada Sstem Teaga No Tpe Bus Daya Aktf Daya Reaktf Tegaga Sudut Beba () () () (δ) Bus Beba Tdak Tdak Bus Tdak Tdak Geerator Slack Bus Tdak Tdak / Swg Bus 6

4 erhtuga alra daya pada dasarya adalah meghtug tegaga magtudo da sudut fasa swg, daya aktf da reaktf beba serta daya aktf da tegaga geerator Hasl perhtuga kemuda dguaka utuk megetahu besar da sudut fasa tegaga pada tap-tap serta daya yata da reaktf yag megalr pada masg-masg salura formas dguaka utuk stud operas ormal arg, aalss keadaa darurat (ka terad gaggua pada alur trasms utama atau ut pembagkta yag besar), aalss keamaa, meetuka operas optmal da uga aalss kestabla Bak matrk admtas yag dbetuk oleh admtas sedr (self admttace) dega admtas bersama (mutual admttace) maupu matrk mpedas Z yag dbetuk mpedas ttk peggerak (drvg pot) da mpedas pemdah (trasfer mpedace) dapat dguaka dalam peyelesaa masalah alra daya Dalam melakuka perhtuga alra daya, terdapat beberapa metode yag bsa daplkaska, yatu: Metode Gauss-Sedel Metode Newto-Raphso Metode Fast-Decoupled Metodea Super Decoupled Matrk Admtas Bus Sstem teaga lstrk yag sederhaa sepert gambar, dmaa mpedasya dyataka dalam perut pada dasar MA, semetara utuk peyederhaaa, resstas dabaka Berdasarka hukum Krchhoff arus mpedas-mpedas dubah ke admttas-admttas yatu: 7

5 y z r x () = ke- = ke- G G Gambar Dagram Satu Gars Sstem Teaga Ragkaa equvalet satu phasa dar dagram satu gars Gambar adalah sepert dtuukka Gambar 8

6 z 0 z 0 z z z z Gambar Dagram mpedas Dagram mpedas Gambar dubah mead dagram admttas, dmaa sumber tegaga dtrasformas mead sumber arus sepert pada Gambar y 0 y 0 y y y y 9

7 Gambar Dagram Admttas Berdasarka dagram admtas gambar, guaka hukum Krchhoff arus pada tap ttk smpul () utuk membuat persamaa arus yatu hubuga atara arus yag dekska ke da tegaga sebaga berkut: ersamaa arus pada -: 0 ( y y ) y ( ) () ersamaa arus pada -: 0 ( y y ) y ( ) () ersamaa arus pada -: 0 y ( ) y ( ) y ( ) () ersamaa arus pada -: 0 y ( ) (5) Dega meyusu persamaa datas maka aka meghaslka: y0 y y) ( y y (6) y y0 y y) ( y (7) 0 y y (8) y ( y y y) 0 y y (9) Bla : y0 y y y y y y 0

8 y0 y y y y y y y y y y ersamaa arus pada tap mead: (0) () () () ada arga datas, karea tdak ada hubuga atara - da, - da -, maka 0 da hal yag sama berlaku uga utuk 0 ada - da - tdak ada sumber arus, maka 0 da 0 Utuk sstem teaga lstrk dega, persamaa arus pada dalam betuk matrk adalah :

9 () Atau (5) dmaa adalah vektor arus yag dekska pada Arus postf ka meuu da egatve ka meggalka adalah vektor tegaga yag dukur dar referes adalah matrk admttas Matrk admtas terbetuk dar eleme dagoal masg masg da eleme dagoal atara Eleme dagoal masg masg adalah sama dega peumlaha dar admttas yag dhubugka padaya da dsebut dega admttas sedr da dapat dtuls secara umum yatu: y 0 (6)

10 Sedagka eleme dagoal atara adalah sama dega admttas yag dhubugka padaya dega tada egatf, da dsebut sebaga admttas bersama da secara umum dapat dtuls yatu: y (7) Dmaa: = admttas ke- = admttas atara da = tegaga phasa ke taah pada ke- = arus yag megalr masuk ke Bla sumber arus yag dekska pada masg masg dketahu, maka vektor tegaga dsetap dapat dhtug da selautya alra daya dsetap salura dapat uga dperoleh Hubuga tegaga da arus d setap sepert yag dtuukka persamaa () dapat dselesaka utuk yatu: (8) Metode Newto-Raphso Metode Newto-Raphso pada dasarya merupaka perluasa da peyempuraa dar metode Gauss-Sedel Metode daggap lebh efektf utuk perhtuga alra daya pada arga sstem yag besar Jumlah teras yag dbutuhka lebh sedkt utuk memperoleh solus perhtuga alra daya berdasarka ukura sstem Metode lebh dsuka karea kovergesya lebh cepat da persamaa alra dayaya drumuska dalam betuk polar

11 Stud alra daya dlakuka utuk megaalss alra daya lstrk dar pusat-pusat pembagkt yag dsalurka dar salura trasms sampa ke pusatpusat beba Ada dua yag perlu dperhatka dalam melakuka stud alra daya, yatu: Tegaga pada tap-tap Alra daya aktf da daya reaktf pada masg-masg salura, yag dapat dhtug melalu persamaa alra daya berkut: S (9) Z * Z adalah mpedas salura Dalam meyelesaka perhtuga alra daya dega metode Newto- Raphso pada persamaa hybrd form, dlakuka lagkah-lagkah berkut: k Meetuka la da k yag megalr ke sstem pada setap utuk la yag dtetuka atau perkraa dar besar da sudut utuk teras pertama atau tegaga yag dtetuka palg akhr utuk teras berkut e = (0) G B () [ G cos( ) B s( )] () [ G s( ) B cos( )] ()

12 5 Meetuka k da k dega persamaa berkut k spec k, () k spec k, (5) subrkp spec berart yag dtetapka Meghtug la-la acoba dega megguaka la-la perkraa atau dtetuka dar besar da sudut tegaga pada persamaa turua parsal yag dtetuka dega dferesal persamaa berkut (6) koefse matrk acoba adalah L J N H (7)

13 Meetuka vers Matrk Jacoba da htug koreks-koreks sudut da tegaga pada setap Bus ( ) 5 Meghtug la baru dar k da ( k) dega meambahka da pada la sebelumya 6 Kembal ke lagkah pertama da megulag proses tu dega megguaka la utuk besar da sudut tegaga yag dtetuka palg akhr sehgga semua la da pada semua lebh kecl dar suatu deks ketepata yag telah dtetuka (proses teras koverge) 5 arallel Load Flow arallel load flow adalah metode peyelesaa perhtuga alra daya pada sstem yag luas dega membag sstem trasms mead beberapa wlayah da melakuka perhtuga load flow secara paralel dega memperhatka komukas data pada daerah perbatasa (boudary area) Model umum dar paralel load flow adalah: x f (x) ( 8) dega x X R, f () adalah suatu fugs pemetaa tdak lear f : XR Megkut model Newto-Raphso x x x x f f (9) dperoleh solus kompoe dar parallel load flow yatu 6

14 x f x f x f,, (0) x x x, {,, ) f,, N N () erhtuga alra daya secara paralel (parallel load flow) bertuua memperoleh solus yag lebh cepat Beberapa faktor yag sagat mempegaruh kecepata dar solus paralel adalah sebaga berkut: a Kesembaga pegambla data d masg-masg prosesor b Kera dar prosesor c Kecepata dar komukas data atara prosesor Utuk perhtuga yag cepat, wlayah sstem keseluruha dbag mead beberapa wlayah-yag sembag utuk perhtuga alra daya Kemuda dlakuka perhtuga alra daya pada masg-masg wlayah Hasl perhtuga alra daya berbass paralel per-wlayah dguaka sebaga data utuk pembaga pembebaa dar masg-masg wlayah Smulas perhtuga alra daya secara paralel utuk wlayah Sumbagut dlakuka dega membag wlayah Sumbagut mead wlayah, wlayah da wlayah Artya kta megguaka dua ut komputer dalam melakuka smulas Kedua komputer dhubugka dega megguaka w-f Kedua ut komputer aka melakuka perhtuga secara bersama 7