BAB II TINJAUAN PUSTAKA. juga sudah ada dilakukan diantaranya, Perhitungan Pembayaran Sewa Transmisi

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 State Of The Art Review Penelitian-penelitian terhadap analisa biaya sewa transmisi jaringan listrik juga sudah ada dilakukan diantaranya, Perhitungan Pembayaran Sewa Transmisi Berdasarkan Metode MW-mile Untuk Transaksi Wheeling Pada Sistem Jaringan Tenaga Listrik Jawa Bali oleh (Andrianto, 2011), pada penelitian ini metode MWmile diperkenalkan untuk pembayaran sistem sewa transmisi tenaga listrik. Akhirnya, diambil sistem transmisi 500 KV Jawa-Bali sebagai studi kasus. Setelah dilakukan pengujian dan analisis data pada pembayaran sewa transmisi berdasarkan metode MW-mile untuk transaksi Wheeling pada sistem jaringan tenaga listrik Jawa-Bali ternyata metode tersebut bisa diharapkan untuk diaplikasikan sebagai salah satu alternatif dalam penentuan harga dari sewa transmisi oleh PLN. Kemudian penelitian yang lain yakni, Wheeling Charges Methodology For Deregulated Electricity Markets Using Tracing-Based Postage Stamp Methods oleh (Hassan, 2011) pada penelitian ini mengusulkan sebuah metode wheeling baru menggunakan Tracing-Based Postage Stamp Methods. Metode yang diusulkan mengalokasikan biaya transmisi antara generator sebanding dengan total daya yang dikirim ke beban melalui saluran transmisi. Metode yang diusulkan menggabungkan dengan faktor distribusi generasi untuk melacak kontribusi setiap generator untuk aliran daya. Salah satu fitur unik dari metode yang diusulkan adalah pertimbangan beban lokal pada alokasi aliran daya. Dua 9

2 10 studi kasus dari 3-bus dan IEEE sistem 14-bus yang digunakan untuk menggambarkan metode yang diusulkan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa metode yang diusulkan memberikan biaya wheeling yang adil dan merata untuk generator, mencerminkan penggunaan aktual dari sistem transmisi. Penelitian lainnya yakni, A Comparison of Fixed Cost Based Transmission Pricing Methods oleh (Murali, 2011) pada penelitian ini memberikan gambaran biaya yang berbeda yang terjadi dalam transaksi transmisi, jenis transaksi transmisi dan metodologi harga transmisi. Biaya tambahan (incremental cost) dan tertanam (embbeded cost) dijelaskan dalam penelitian ini. Hal ini terutama difokuskan untuk mencegah pertambangan (deter-mining) biaya transmisi tertanam dengan berbagai metode dan membandingkan hasil untuk 6 bus, IEEE 14 bus dan RTS 24 sistem bus. Studi kasus menggunakan beberapa metode yakni, metode postage stamp, metode MW-Mile, metode MVA-Mile, metode faktor distribusi dan Bialek. Didapatkan hasil bahwa kombinasi dari metode berbasis biaya tambahan (incremental cost) dan tertanam (embbeded cost) dapat mengakibatkan pemulihan biaya sistem transmisi yang benar. Penelitian lainnya yakni, Integrated Cost Allocation of Transmission Usage under Electricity Markets oleh (Zein, 2012) pada penelitian ini mengusulkan sebuah metode untuk menentukan alokasi biaya penggunaan transmisi berdasarkan dekomposisi melalui teknik superposisi untuk menentukan kontribusi-kontribusi aliran daya dari suatu integrated base case hasil perhitungan aliran daya dari semua transaksi, kontrak-kontrak bilateral dan nonbilateral. Secara matematis, formulasi-formulasi yang diterapkan telah diilustrasikan

3 11 dengan jelas dalam penelitian ini. Metoda yang diajukan tersebut telah diuji dengan sistem 5 bus dan hasilnya sangat berbeda dibandingkan dengan beberapa metode yang telah publikasikan tersebut. Ini ditunjukan oleh hasil-hasil tes pada sistem 5 bus. Metode-metode yang telah dipublikasikan tersebut menghasilkan kontribusi aliran daya total di setiap line lebih besar dari aktualnya. Dan metodemetode ini memperoleh total pendapatan sekitar 11,6% lebih besar dari pada embedded costs. Sedangkan pada metode yang diusulkan, kontribusi aliran daya tersebut sama dengan aktualnya dan pendapatan sama dengan embedded costs. Penelitian selanjutnya yakni, Network Charging Principle for Pricing Existing Network SVCs Considering MW and MVAr Perturbations oleh (Matlotse, 2014) pada penelitian ini menawarkan pendekatan harga menggunakan long-run incremental cost (LRIC) dimana untuk memenuhi penggunaan jaringan SVCs dalam penentuan harga. Pendekatan awal didasarkan pada kapasitas cadangan tegangan atau headroom dari jaringan yang ada untuk mencerminkan dampak ke profil tegangan jaringan yang luas dan biaya masa depan jaringan VAr kompensasi akibat suntikan/penarikan nodal yaitu apakah mereka mempercepat atau menunda kebutuhan untuk aset jaringan masa depan. Akhirnya, saat ini tingkat pembebanan SVC VAr dapat diubah menjadi setiap tingkat tegangan yang sesuai dalam konteks pemetaan yang telah disebutkan. Penelitian ini diuji pada jaringan 14-bus. Temuan utama dari usaha ini adalah sebagai berikut: Prinsip penelitian harga jaringan ini mencerminkan semua beban yang sebenarnya pada jaringan SVCs dan terkait indikasi sinyal ekonomi kedepannya, Pendekatan harga ini menghukum para pengguna jaringan yang memajukan cakrawala investasi

4 12 jaringan SVCs yang ada dan jika tidak insentif mereka yang menunda cakrawala investasi jaringan SVCs yang ada, Akhirnya, pendekatan ini mengintegrasikan MW dan MVAr penarikan / suntikan jaringan nodal. Pelenitian selanjutnya akan mengintegrasikan pendekatan harga ini dengan satu harga untuk aset jaringan VAr kompensasi di masa depan setelah perencanaan daya reaktif. 2.2 Kondisi Kelistrikan Bali Bali saat ini menjadi salah satu provinsi yang sedang berkembang dengan sangat pesat. Hal ini memicu pembangunan di segala bidang yang membuat permintaan akan kebutuhan listrik semakin meningkat. Penyaluran daya pada sistem kelistrikan Bali disuplai oleh tiga pembangkit listrik yakni Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) Gilimanuk dengan daya mampu sebesar 130 MW, Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU) Pemaron dengan daya mampu sebesar 80 MW, serta Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Pesanggaran dengan daya mampu sebesar 337,5 MW serta tambahan suplai dari kabel laut dengan daya mampu 340 MW melalui sistem interkoneksi Jawa-Bali, sehingga sistem kelistrikan Bali mekmiki total suplai daya sebesar 887,5 MW (PLN Bali, 2014). Provinsi Bali memiliki potensi energi yang dapat dikembangkan untuk pembangkit tenaga listrik terdiri dari Potensi panas bumi yang dapat dikembangkan sebesar 296 MW terdapat di 5 lokasi yaitu Banyuwedang Buleleng, Seririt Buleleng, Batukao Tabanan, Penebel Tabanan dan Buyan-Bratan Buleleng (PLN, 2013). Pada saat ini PLN sedang membangun 3 unit Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) baru di daerah Celukan Bawang Singaraja, dengan kapasitas masing-masing 130 MW. Dimana dalam RUPTL

5 13 PLN (PLN, 2013) PLTU ini rencananya akan beroperasi pada tahun Dilihat dari pertumbuhan pembangunan di Bali yang cukup pesat, total suplai daya yang dimiliki Bali saat ini tentu saja tidak akan cukup untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di Bali yang memiliki tingkat pertumbuhan kebutuhan listrik rata-rata sekitar 8-12% per tahun (PLN Bali, 2014). Jumlah ini dari tahun ke tahun akan terus mengalami peningkatan sedangkan sampai saat ini dapat dilihat bahwa jenis unit pembangkit termal yang digunakan di Bali berupa pembangkit-pembangkit yang menggunakan HSD (High Speed Diesel) dimana merupakan bahan bakar yang untuk penyediannya dibutuhkan biaya yang tidak sedikit. Menurut Marsudi (1990), pada suatu operasi sistem tenaga listrik, biaya bahan bakar merupakan biaya yang terbesar, untuk PLN biaya bahan bakar adalah kira-kira 60 persen dari biaya operasi secara keseluruhan. 2.3 Sistem Tenaga Listrik Sistem tenaga listrik adalah sekumpulan pusat tenaga listrik dan gardugardu induk yang dihubungkan dengan jaringan transmisi sehingga menjadi sebuah kesatuan interkoneksi (Marsudi, 1990). Secara umum sistem tenaga listrik dapat dikatakan terdiri dari tiga bagian utama, yaitu: 1. Pembangkit tenaga listrik 2. Penyaluran tenaga listrik 3. Distribusi tenaga listrik Sistem tenaga listrik modern merupakan sistem yang komplek terdiri dari beberapa pusat pembangkit, saluran transmisi dan jaringan distribusi yang

6 14 berfungsi untuk menyalurkan daya dari pusat pembangkit ke pusat pusat beban. Untuk memenuhi tujuan operasi sistem tenaga listrik, ketiga bagian utama dari sistem tenaga listrik yaitu pembangkit, penyaluran dan distribusi tersebut satu dengan yang lainnya tidak dapat dipisahkan (Wikarsa, 2010) Tujuan Operasi Sistem Tenaga Listrik Dalam mencapai tujuan dari operasi sistem tenaga listrik maka perlu diperhatikan tiga hal berikut, yaitu : 1. Ekonomi (economy) dimana listrik harus dioperasikan secara ekonomis, tetapi tetap memperhatikan keandalan dan kualitasnya. 2. Keandalan (security) merupakan tingkat keamanan sistem terhadap kemungkinan terjadinya gangguan. Sedapat mungkin gangguan di pembangkit maupun transmisi dapat diatasi tanpa mengakibatkan kerugian disisi konsumen. 3. Kualitas (quality) yaitu tenaga listrik yang diukur dengan kualitas tegangan dan frekuensi yang dijaga sedemikian rupa sehingga tetap pada kisaran yang ditetapkan Manajemen Operasi Sistem Tenaga Listrik Operasi sistem tenaga listrik menyangkut berbagai aspek yang luas, khususnya biaya dalam penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat luas. Oleh karena itu operasi sistem tenaga listrik memerlukan manajemen yang baik. Operasi sistem tenaga listrik dapat dibagi menjadi tiga kelompok kegiatan pengoperasian yaitu:

7 15 1. Perencanaan Operasi, yaitu berhubungan dengan perencanaan operasi jangka pendek, jangka menengah dan jangka panjang. 2. Operasi dan pengendalian operasi, yaitu berhubungan dengan pengendalian sistem operasi pada operasi real time. 3. Evaluasi operasi yaitu merekam kejadian-kejadian yang terjadi pada sistem dan dengan melihat kembali rekaman data, dicoba untuk menganalisa berbagai kejadian yang terjadi pada sistem. Hasil dari evaluasi operasi akan digunakan untuk mengoptimalkan perencanaan operasi sistem di masa yang akan datang. Manajemen operasi sistem tenaga listrik harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut (Marsudi, 1990): 1. Prakiraan Beban 2. Syarat-syarat pemeliharaan peralatan 3. Keandalan 4. Alokasi beban dan produksi pembangkit yang ekonomis. Keempat hal ini masih harus dikaji terhadap beberapa kendala sebagai berikut: 1. Aliran daya beban dalam jaringan 2. Daya hubung singkat peralatan 3. Penyediaan suku cadang dan dana 4. Stabilitas sistem tenaga listrik 2.4 Transmission Congestion Management dan Pricing Lingkungan pasar listrik yang kompetitif memerlukan akses yang lebar ke jaringan transmisi dan distribusi yang menghubungkan tersebar pelanggan

8 16 (customer) dan pemasok (Supplier). Selain itu, sebagai aliran daya transmisi yang mempengaruhi biaya, harga transmisi tidak hanya menentukan hak masuk tapi juga mendorong efisiensi dalam pasar tenaga (power markets). Sebagai contoh, kendala transmisi bisa mencegah unit pembangkit yang efisien digunakan. Skema harga transmisi yang tepat ialah mempertimbangkan kendala transmisi atau kemacetan dapat memotivasi investor untuk membangun transmisi baru atau menaikkan kapasitas pembangkit untuk meningkatkan efisiensi. Dalam lingkungan yang kompetitif, harga transmisi yang tepat bisa memenuhi harapan pendapatan, mempromosikan operasi yang efisien dari pasar listrik (electricity markets), mendorong investasi di lokasi yang optimal dari pembangkitan dan jalur transmisi (transmission lines), dan jika memadai dapat mengganti pemilik aset transmisi. Jadi yang paling penting, skema harga harus menerapkan keadilan dan praktis. Namun, sulit untuk mencapai skema harga transmisi yang efisien yang bisa sesuai dengan semua struktur pasar di lokasi yang berbeda-beda. Penelitian yang sedang berlangsung pada harga transmisi menunjukkan bahwa tidak ada kesepakatan umum mengenai metodologi penentuan harga. Dalam prakteknya, setiap negara atau masing-masing model restrukturisasi telah memilih sebuah metode yang didasarkan pada karakteristik tertentu dari jaringan. Mengukur apakah suatu skema harga transmisi tertentu secara teknis dan ekonomis yang memadai akan membutuhkan standar tambahan. Selama beberapa tahun terakhir, skema harga transmisi yang berbeda telah diusulkan dan dilaksanakan di berbagai pasar. Pendekatan yang paling umum dan

9 17 canggih untuk harga transmisi adalah metode postage-stamp method. Dalam metode ini, terlepas dari jarak yang energi perjalanan, suatu entitas membayar tingkat yang sama dengan biaya tetap per unit energi yang ditransmisikan dalam sistem utilitas tertentu. Tarif postage-stamp method yang didasarkan pada biaya rata-rata sistem. Selain itu, tingkat sering termasuk biaya terpisah untuk puncak dan periode off-peak, yang merupakan fungsi dari musim, hari, dan penggunaan hari libur. Dalam pendekatan ini, ketika energi ditransmisikan di beberapa sistem utilitas, dapat menderita masalah pancaking. Metode lain yang umum digunakan adalah metode jalur kontrak (contract path method), yang diusulkan untuk meminimalkan biaya pengiriman dan mengatasi masalah pancaking. Namun, metode penetapan harga ini tidak mencerminkan arus aktual melalui jaringan transmisi yang mencakup lingkaran dan arus jalur paralel. Sebagai alternatif untuk metode jalur kontrak, metode MW-mile diperkenalkan sebagai skema harga berbasis aliran. Dalam skema ini, aliran listrik dan jarak antara injeksi dan lokasi penarikan mencerminkan biaya transmisi. Kelemahan utama dari pendekatan tersebut adalah bahwa mereka tidak menganggap kemacetan transmisi (transmission congestion). Dalam lingkungan baru, adalah penting untuk melibatkan tarif transmisi dalam harga transmisi sesuai dengan harga berbasis aliran dan harga berbasis kemacetan. Kemacetan harga akan mengalokasikan setiap sumber daya transmisi yang terbatas untuk pelanggan yang menghargai itu yang paling. Sebuah skema harga yang tepat harus mengalokasikan biaya kemacetan dengan peserta yang menyebabkan kemacetan, dan harus menghargai peserta yang jadwal cenderung untuk mengurangi

10 18 kemacetan. Ketika transmisi menjadi padat, yang berarti bahwa tidak ada daya tambahan dapat ditransfer dari titik injeksi ke titik ekstraksi, lebih mahal unit pembangkit mungkin harus dibawa on-line di satu sisi sistem transmisi. Dalam pasar yang kompetitif, kejadian seperti itu akan menyebabkan locational marginal prices (LMPs) antara dua lokasi. Jika kerugian transmisi diabaikan, perbedaan dalam LMPs akan muncul ketika garis padat. Sebaliknya, jika arus berada dalam batas (tidak ada kemacetan), LMPs akan sama di semua bus dan tidak ada biaya kemacetan akan berlaku. Perbedaan LMPs antara kedua ujung garis padat terkait dengan tingkat kemacetan dan kerugian MW pada baris ini. Sejak LMP bertindak sebagai indikator harga untuk kedua kerugian dan kemacetan, hal itu harus menjadi bagian dasar dari harga transmisi. Firm transmission rights (FTRs) diusulkan sebagai hak yang dapat membeli nilai biaya kemacetan di jalur transmisi dibatasi. Dengan memegang FTR, pelanggan transmisi memiliki mekanisme untuk mengimbangi biaya kemacetan ketika jalur transmisi yang padat. Selain memberikan kepastian keuangan, FTR bisa memaksimalkan efisiensi penggunaan sistem dan membuat pengguna membayar untuk penggunaan aktual dari jalur padat (Shahidehpour, 2002). 2.5 Metode Alokasi Biaya Transmisi Mekanisme penetapan harga transmisi yang efisien harus memulihkan biaya transmisi dengan mengalokasikan biaya untuk pengguna jaringan transmisi dengan cara yang tepat. Biaya transmisi mungkin termasuk:

11 19 1. Menjalankan biaya, seperti biaya untuk operasi, pemeliharaan, dan layanan tambahan. 2. Investasi modal masa lalu. 3. Investasi berkelanjutan untuk ekspansi masa depan dan penguatan hubungan dengan pertumbuhan beban dan transaksi tambahan. Menjalankan biaya yang kecil dibandingkan dengan investasi modal (atau biaya transmisi tertanam). Akibatnya, biaya pengiriman untuk pengembalian biaya tertanam sebagian besar akan melebihi biaya operasional selama periode pemulihan investasi. Tujuan studi dan struktur pasar merupakan faktor utama untuk memilih algoritma dalam evaluasi harga transmisi. Terlepas dari struktur pasar, penting untuk secara akurat menentukan penggunaan transmisi untuk melaksanakan metode berbasis alokasi biaya penggunaan. Namun, penentuan penggunaan transmisi akurat bisa sulit karena sifat nonlinear aliran listrik. Fakta ini mengharuskan menggunakan model perkiraan, indeks sensitivitas, atau melacak algoritma untuk menentukan kontribusi ke jaringan mengalir dari pengguna individu atau transaksi. Berikut ini, kita membahas metode alokasi biaya transmisi utama. Beberapa metode ini digunakan secara luas oleh utilitas listrik, sementara yang lain masih dalam tahap perkembangan (Shahidehpour, 2002) Metode Postage Stamp Rate Metode Postage Stamp Rate secara tradisional digunakan oleh utilitas listrik untuk mengalokasikan biaya transmisi tetap (fixed cost) di antara para pengguna layanan transmisi perusahaan. Metode ini merupakan metode biaya

12 20 tertanam (embedded cost method), yang juga disebut the rolled-in embedded method. Metode ini tidak membutuhkan perhitungan aliran daya dan bebas dari panjang saluran dan konfigurasi jaringan. Selain itu, metode ini juga tidak tergantung dari titik tempat pembangkit menyuntikkan daya dan tidak tergantung dari titik tempat beban menyerap daya. Metode ini dibuat berdasarkan asumsi bahwa seluruh jaringan digunakan dan tidak memperdulikan seberapa besar aliran daya pada saluran (Shahidehpour, 2002). Metode ini sangat populer karena sangat sederhana, namun mengabaikan arus listrik sistem yang sebenarnya. Biaya transmisi untuk skema ini dapat ditulis secara matematis sebagai (Hassan, 2011):...(2.1) dimana : TCt TC Pt Ppeak : Biaya sewa jaringan transmisi untuk pengguna (Rp/kWh) : Biaya keseluruhan jaringan transmisi (Rp) : Energi yang ditransmisikan dalam rentang waktu tertentu (kwh) : Energi yang diproduksi oleh sistem eksisting dalam rentang waktu tertentu (kwh) Penentuan biaya jaringan transmisi menggunakan metode ini, memerlukan data teknis dan data keuangan sebagai berikut, 1. Data teknis: a. jumlah energi yang dibangkitkan (MWh/tahun), b. susut energi pada jaringan transmisi (MWh/tahun). 2. Data keuangan:

13 21 a. total biaya keseluruhan jaringan transmisi -meliputi biaya operasi dan perawatan, biaya administrasi, biaya kepegawaian serta biaya investasi jaringan. b. margin laba atau keuntungan yang dikehendaki. Adapun kelebihan dan kekurangan metode postage stamp rate dapat dilihat pada tabel 2.1 : Tabel 2.1 Kelebihan dan Kekurangan Metode Postage Stamp Rate Kelebihan Kekurangan Tidak mengikutsertakan utilisasi sistem Full cost recovery dalam perhitungan Kurang mengakomodasi insentif untuk Tarif yang sederhana, jelas, dan stabil pengguna sistem Tidak mempertimbangkan penggunaan aktual jaringan transmisi, sehingga Cocok untuk sistem non konjesti terjadi diskriminasi terhadap pengguna dengan penggunan jaringan transmisi yang rendah Metode Contract Path Metode path kontrak (Contract Path) juga secara tradisional digunakan oleh utilitas listrik untuk mengalokasikan biaya transmisi tetap. Hal ini juga merupakan metode biaya tertanam yang tidak memerlukan perhitungan aliran daya. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa layanan transmisi dapat diwakili oleh transmisi mengalir di sepanjang ditentukan dan buatan jalur listrik di seluruh jaringan transmisi. Jalur kontrak adalah jalur transmisi fisik antara dua pengguna transmisi yang mengabaikan fakta bahwa elektron mengikuti jalur fisik yang mungkin berbeda secara dramatis dari jalur kontrak. Metode ini mengabaikan arus

14 22 listrik di fasilitas yang tidak sepanjang jalan diidentifikasi. Setelah menentukan jalur kontrak, biaya transmisi kemudian akan ditugaskan menggunakan metode Postage Stamp Rate, yang ditentukan baik secara individual untuk masing-masing sistem transmisi atau rata-rata untuk seluruh jaringan. Akibatnya, pemulihan biaya modal tertanam akan terbatas pada jalur kontrak buatan (Shahidehpour, 2002) Metode MW-mile Metode MW-mile termasuk metode biaya tertanam (embedded cost). Metode ini juga dikenal dengan metode line-by-line. Metode ini mempertimbangkan perubahan daya yang mengalir pada suatu saluran akibat adanya transaksi PBJT dan juga mempertimbangkan panjang dari saluran tersebut. Perubahan daya yang mengalir pada suatu saluran dihitung berdasarkan aliran daya sebelum dan sesudah transaksi energi. Oleh karena itu, metode ini membutuhkan simulasi aliran daya, baik itu aliran daya AC ataupun DC. Metode ini mengalokasikan biaya untuk setiap peserta berputar berdasarkan tingkat penggunaan fasilitas transmisi oleh transaksi ini. Biaya ini dialokasikan kemudian ditambahkan di atas semua fasilitas transmisi untuk mengevaluasi total harga untuk penggunaan sistem transmisi. Berbeda dengan jalur kontrak dan metode postage stamp, metode ini mempertimbangkan perubahan MW mengalir karena wheeling di semua lini transmisi perusahaan berputar, dan panjang garis dalam mil. Dua arus listrik dilaksanakan dengan sukses, dengan dan tanpa pemurah itu, menghasilkan perubahan MW mengalir dalam semua jalur transmisi. Banyak ekonom lebih memilih metode ini karena mendorong efisiensi penggunaan fasilitas transmisi dan, selanjutnya perluasan

15 23 sistem (Hassan, 2011). Metode MW-Mile memiliki tiga varian dalam penerapannya (Kharbas, 2011): 1. Pendekatan Absolute MW-Mile, 2. Pendekatan Reverse MW-Mile, 3. Pendekatan Dominant MW-Mile. Counter flow atau arus negatif mengurangi beban pembangkit listrik maka kerugian dapat dikurangi (Pan, 2000). Pendekatan MW-Mile Absolute menentukan biaya transmisi berdasarkan besarnya aliran listrik sebenarnya melalui jaringan transmisi dengan mengabaikan arah aliran. Meskipun pendekatan reverse MW- Mile menganggap besar dan arah arus. Kredit yang diberikan kepada setiap transaksi yang akan membuat Counter flow. Dalam pendekatan MW-Mile dominan, counter apapun mengalir di saluran transmisi dihitung nol dan pengguna tidak menerima kredit apapun. Keuntungan dari metode ini dalam menentukan biaya wheeling yang menjamin penggunaan aktual dari jaringan transmisi. Dengan demikian, tidak ada diskriminasi terhadap pengguna dengan konsumsi energi yang rendah. Oleh karena itu, metode ini mendorong efisiensi dalam penggunaan energi. Selain itu, metode ini mempertimbangkan kemacetan pada jaringan transmisi. Namun, metode ini tidak mempertimbangkan kapasitas jaringan yang tidak terpakai. Oleh karena itu, biaya yang dialokasikan dengan metode MW-Mile belum tentu dapat memenuhi pemulihan biaya dari jaringan transmisi. Adapun kelebihan dan kekurangan metode MW-Mile dapat dilihat pada tabel 2.2 :

16 24 Tabel 2.2 Kelebihan dan Kekurangan Metode MW-Mile Kelebihan Kekurangan Menggambarkan penggunaan jaringan Penentuan biaya jaringan transmisi transmisi yang sebenarnya karena tidak mempertimbangkan kapasitas menggunakan analisis power flow arus jaringan yang tidak digunakan (unused bolak balik capacity) Tidak terjadi diskriminasi terhadap Biaya yang ditentukan belum tentu pengguna dengan konsumsi energi yang dapat memenuhi cost recovery biaya rendah keseluruhan jaringan transmisi Mendorong adanya efisiensi dalam penggunaan energi Di indonesia, khususnya pada perusahaan PLN. Metode MW-Mile disebut dengan Metode Aliran Daya dan Jarak (MW-km) digunakan untuk menetapkan tarif jasa transmisi berdasarkan basis aliran daya yang melalui transmisi dan jarak transmisi. Model aliran daya digunakan untuk mengestimasi MW-km penggunaan oleh pembangkit dan beban untuk menciptakan tarif transmisi.secara umum besar pendapatan jasa transamisi berdasarkan Metode Aliran Daya dan Jarak (MW-km) dapat dinyatakan dengan formula sebagai berikut:...(2.2) dimana : TLC P : Biaya Jasa Transmisi (Transmision Line Charge) (Rp) : Perubahan aliran daya pada transmisi menggunakan model aliran daya (MW) P Max L : Daya maksimum pada masing masing saluran (MW) : Panjang transmisi (km)

17 25 C : Biaya rata-rata transmisi (Rp/MW-km per bulan) Metode Unused Transmission Capacity Perbedaan dalam kapasitas fasilitas dan aliran yang sebenarnya pada fasilitas yang disebut tidak terpakai (terjadwal) kapasitas transmisi. Untuk menjamin pemulihan penuh semua biaya tertanam, diasumsikan bahwa semua pengguna transmisi bertanggung jawab untuk membayar untuk kedua penggunaan kapasitas aktual dan kapasitas transmisi yang tidak terpakai. Dengan demikian, ekspresi umum berikut MW-mile pricing rule digunakan:...(2.3) dimana TCt Ck : cost allocated to transaction t : embedded cost of facility k Ft,k : flow on facility k caused by transaction t T K : set of transactions : set of transmission facilities Aturan harga yang diberikan oleh (2.4) memastikan total cost recovery, apakah kapasitas garis sepenuhnya digunakan. Hal ini juga tidak adil untuk beberapa pengguna ketika mereka dipaksa untuk berbagi biaya fasilitas transmisi yang mahal yang hanya sebagian kecil dari kapasitas fasilitas yang sedang digunakan. Selain itu, beberapa margin kapasitas saluran yang tersisa digunakan untuk menjaga keandalan. Sebagai kekurangan aturan tersebut ini adalah bahwa hal itu tidak memotivasi penggunaan yang efisien dari sistem transmisi. Untuk

18 26 mengatasi kelemahan ini, telah menyarankan bahwa pengguna transmisi dikenakan biaya berdasarkan pemanfaatan persentase kapasitas fasilitas, dan tidak didasarkan pada jumlah arus disumbangkan oleh semua pengguna (yaitu, pengguna dikenakan biaya berdasarkan penggunaan kapasitas sebenarnya, dan bukan untuk kapasitas terjadwal). Namun, saran ini memiliki kelemahan dalam arti bahwa ia mengabaikan keandalan margin transmisi dan tidak menjamin pemulihan penuh dari biaya transmisi tetap. Saran ini menggunakan revisi MWmile aturan berikut:...(2.4) di mana F k adalah kapasitas fasilitas k. Selain itu, multi-bagian aturan penetapan harga (multi-part pricing rules) telah diusulkan yang menganggap baik kapasitas fasilitas digunakan, dan perbedaan antara total biaya tertanam dan biaya pulih dengan kapasitas transmisi yang digunakan (Shahidehpour, 2002) Metode MVA-Mile Metode MVA-mile adalah versi panjang dari metode MW-mile. Perpanjangan ini diusulkan untuk menyertakan biaya untuk aliran daya reaktif di samping biaya untuk aliran daya nyata. Telah terbukti bahwa pemantauan baik daya nyata dan reaktif, mengingat jalur MVA batas pemuatan dan alokasi dukungan daya reaktif dari generator dan fasilitas transmisi, adalah pendekatan yang lebih baik untuk mengukur penggunaan sumber daya transmisi. Metode ini juga mengalokasikan biaya transmisi berdasarkan besarnya daya dan jarak

19 27 geografis antara titik pengiriman dan titik penerimaan. Metode ini adalah metode berbasis aliran daya AC (Murali M, 2011). Selain itu, pendekatan sensitivitas dengan studi aliran daya AC dapat digunakan untuk menentukan penggunaan jaringan aliran daya reaktif. Pendekatan-pendekatan lain juga telah diusulkan untuk menguraikan jaringan mengalir (network flows) ke komponen nyata dan reaktif yang terkait dengan transaksi individu (Shahidehpour, 2002) Metode Counter-flow Metode counter-flow menyatakan bahwa pengguna transmisi harus dibebankan atau dikreditkan berdasarkan apakah transaksi mereka menyebabkan arus atau counterflows berkaitan dengan arah arus bersih. Metode ini menunjukkan bahwa jika transaksi tertentu mengalir dalam arah yang berlawanan dari arus bersih, maka transaksi tersebut harus dikreditkan (yaitu, transaksi akan membayar biaya negatif). Saran ini berbeda dengan pendekatan MW-mile tradisional dan aturan alokasi harga penggunaan berbasis lainnya, di mana setiap transaksi membayar untuk penggunaannya terlepas dari arah aliran itu. Contoh dari metode counter-flow adalah harga nol counter-flow, yang menyatakan bahwa hanya mereka yang menggunakan fasilitas transmisi dalam arah aliran bersih harus dibebankan secara proporsional dengan kontribusi mereka terhadap total aliran positif. Salah satu kesulitan dalam menggunakan metode ini adalah bahwa hal itu akan sulit bagi penyedia layanan transmisi untuk mengatur pembayaran kepada pengguna dengan counter-flows (Shahidehpour, 2002).

20 Metode Distribution Factors Faktor distribusi dihitung berdasarkan arus beban linier. Secara umum, faktor distribusi generasi telah digunakan terutama dalam keamanan dan analisis kontingensi. Mereka telah digunakan kira-kira menentukan dampak dari generasi dan beban arus transmisi. Dalam beberapa tahun terakhir, faktor-faktor ini disarankan sebagai mekanisme untuk mengalokasikan pembayaran transmisi dalam sistem tenaga direstrukturisasi, karena faktor-faktor ini secara efisien dapat mengevaluasi penggunaan transmisi. Untuk memulihkan total biaya transmisi tetap, faktor distribusi dapat digunakan untuk mengalokasikan pembayaran transmisi kepada pengguna yang berbeda. Dengan menggunakan faktor-faktor ini, alokasi dapat dikaitkan dengan suntikan daya bersih yang berhubungan transaksi, generator, atau beban (Shahidehpour, 2002) Metode AC Power Flow Banyak pendekatan berbasis ac telah diusulkan untuk mengalokasikan biaya transmisi. Di antara mereka ada indeks sensitivitas arus, solusi aliran daya ac penuh, dan dekomposisi aliran listrik. Metode indeks sensitivitas arus ac menggunakan logika yang sama seperti faktor distribusi aliran dc, tetapi sensitivitas transmisi mengalir ke suntikan daya bus yang berasal dari model arus listrik ac. Metode solusi aliran daya ac penuh menggunakan perhitungan aliran daya ac penuh atau menggunakan studi aliran daya yang optimal. Dalam metode ini, informasi biaya yang lebih rinci biasanya diperlukan untuk mempelajari dampak dari transaksi wheeling. Metode dekomposisi aliran listrik akan menguraikan jaringan mengalir ke komponen yang terkait dengan transaksi

21 29 individu ditambah satu komponen untuk menjelaskan sifat nonlinear model aliran listrik. Untuk setiap transaksi, algoritma menentukan komponen aliran daya nyata dan reaktif dari penggunaan jaringan transmisi, daya ketidakseimbangan bersih, dan kontribusi generator untuk kompensasi real-powerloss (Shahidehpour, 2002) Metode Tracing Metode Tracing menentukan kontribusi pengguna transmisi dengan penggunaan transmisi. Tracing metode dapat digunakan untuk penetapan harga transmisi dan memulihkan biaya transmisi tetap. Pada bagian ini, kita membahas dua metode pelacakan, yang diakui sebagai metode penelusuran yang Bialek dan metode penelusuran yang Kirschen itu. Metode Tracing umumnya didasarkan pada apa yang disebut prinsip bagi proporsional (Shahidehpour, 2002) Metode Bialek s Tracing Dalam metode tracing Bialek itu, diasumsikan bahwa arus masuk nodal dibagi secara proporsional antara arus nodal. Metode ini menggunakan pendekatan topologi untuk menentukan kontribusi dari generator individu atau beban untuk setiap aliran garis berdasarkan perhitungan faktor distribusi topologi. Metode ini dapat menangani dengan baik aliran daya dc dan arus listrik ac; yaitu, dapat digunakan untuk menemukan kontribusi dari kedua aliran daya aktif dan reaktif. Metode tracing Bialek yang mempertimbangkan: 1. Dua arus di setiap baris, satu memasuki garis dan yang lainnya keluar jalur (untuk mempertimbangkan kerugian line). 2. Generasi dan beban pada setiap bus.

22 30 Prinsip utama yang digunakan untuk melacak aliran listrik akan bahwa berbagi proporsional untuk ilustrasi. Angka ini menunjukkan empat baris terhubung ke node. Pada arus keluar (f 1 dan f 2 ) dapat direpresentasikan dalam hal arus masuk (f a dan f b ); dengan kata lain, kita dapat menentukan berapa banyak f 1 berasal dari f a dan berapa banyak dari f 1 berasal dari f b. Hal yang sama berlaku untuk f 2....(2.5)...(2.6) Metode ini menggunakan baik algoritma hulu tampak atau algoritma hilircari. Dalam algoritma hulu-cari, biaya penggunaan transmisi / suplemen dialokasikan untuk generator individu dan kerugian dibagi ke beban. Dalam algoritma hilir-cari, biaya penggunaan transmisi / suplemen dialokasikan untuk beban individu dan kerugian dibagi ke generator. Metode penelusuran Bialek yang digunakan untuk menentukan berapa banyak output generator tertentu memasok beban tertentu atau berapa banyak beban tertentu dipasok oleh generator tertentu. Faktor distribusi Topological dihitung dalam metode ini selalu positif; Oleh karena itu, metode ini akan menghilangkan masalah counter-flow. Untuk menunjukkan bagaimana algoritma ini bekerja, kita mendefinisikan permintaan bruto sebagai jumlah dari beban tertentu dan bagian yang dialokasikan dari total kerugian transmisi (Shahidehpour, 2002).

23 Metode Kirschen s Tracing Metode Kirschen s Tracing didasarkan pada seperangkat definisi untuk domain, commons, dan link. Sebuah domain adalah seperangkat bus yang memperoleh daya dari generator tertentu. Sebuah umum adalah seperangkat bus bersebelahan dipasok oleh generator yang sama. Link adalah cabang yang menghubungkan commons. Berdasarkan definisi tersebut, keadaan sistem (grafik negara asiklik) diwakili oleh grafik diarahkan yang terdiri dari commons dan link, dengan arus diarahkan antara commons dan data yang sesuai untuk generasi / beban dalam commons dan mengalir pada link. Metode ini menggunakan prosedur rekursif untuk menghitung kontribusi dari generator (atau beban) ke commons, link, dan beban (atau generator), dan garis mengalir dalam setiap umum. Untuk umum diberikan, metode ini mengasumsikan bahwa proporsi inflow ditelusuri ke generator tertentu adalah sama dengan proporsi outflow ditelusuri ke generator yang sama. Seperti dalam metode penelusuran Bialek itu, metode tracing Kirschen dapat menentukan kontribusi dari generator individu untuk jalur arus, dan menentukan kontribusi dari beban individu dengan arus jaringan. Mulai dari akar yang sama, metode ini menemukan rekursif kontribusi generasi masing-masing biasa itu (beban) ke garis mengalir dan dikonsumsi banyak. Metode ini menggunakan asumsi proporsionalitas untuk mengalokasikan aliran umum kepada kontributor dari masuknya umum. Dengan menentukan aliran di setiap cabang, metode apportions setiap penggunaan cabang di kalangan pengguna sistem yang berkontribusi terhadap arus cabang. Penggunaan sistem transmisi harus dialokasikan untuk generator (beban) atas dasar kontribusi mereka

24 32 terhadap setiap aliran cabang, yaitu penggunaan cabang harus dibagi di antara semua pihak. Pada bagian ini, generasi (beban) mengacu pada generasi bersih (beban) pada bus. Kontribusi dapat dihitung berdasarkan kontribusi dilacak dari masing-masing generator (beban) untuk arus cabang (branch flows). Metode tracing Kirschen adalah metode jejak topologi yang akan menjawab pertanyaan berikut: proporsi Apa aktif (reaktif) aliran listrik di sebuah cabang disumbangkan oleh masing-masing generator? Metode ini berlaku untuk kedua ac dan solusi aliran dc beban. Metode alokasi dilacak ini tidak bergantung pada model linierisasi jaringan dan karena itu tidak terbatas pada perubahan inkremental dalam suntikan. Metode ini dimulai dengan menghitung garis mengalir, yang pada gilirannya memberikan arah aliran di setiap cabang. Mulai dari bus masing-masing generator, dan berdasarkan arah aliran di setiap lini, metode menentukan domain dari masing-masing generator. Dalam subbab ini, akan mensimulasikan situasi dengan lebih dari satu generator di beberapa bus. Dalam hal ini, generasi pada setiap bus adalah jumlah output pembangkit. Generasi bersih pada setiap bus digunakan untuk melacak kontribusi terhadap arus line. Kemudian, kita menentukan berapa banyak setiap generator memberikan kontribusi untuk garis mengalir. Domain adalah seperangkat bus yang dicapai oleh aktif (reaktif) listrik yang dihasilkan oleh generator. Untuk sistem Ng bus Generator, ada Ng domain. Setelah menentukan domain, metode menentukan commons. Sebuah umum didefinisikan sebagai sekelompok bus yang dicapai oleh generator yang sama. Jika Gi mengacu pada generator engan, umum pertama (rank = 1, simpul akar) adalah himpunan dari bus yang hanya dicapai dengan G1,

25 33 yang umum kedua (peringkat = 2) adalah himpunan bus yang dicapai oleh G1and G2, umum ketiga (rank = 3) adalah himpunan bus yang dicapai oleh G1, G2 dan G3, dan sebagainya. Dengan mengetahui arus line dan commons, hubungan antara commons terbentuk. Sebuah link didefinisikan sebagai sekelompok baris (cabang) yang menghubungkan dua commons langsung. Setelah menentukan commons dan link, metode menggunakan grafik negara untuk menghitung kontribusi yang berbeda. Sebuah grafik negara adalah transformasi jaringan menyatu menjadi sebuah grafik asiklik. Semua yang dibutuhkan dalam grafik negara adalah commons, hubungan antara commons (dengan arus), dan pembangkit dan beban di setiap umum. Menggunakan grafik negara, metode ini menentukan berapa banyak generator (beban) memberikan kontribusi untuk beban (generator) dan mengalir dalam commons dan link dari grafik (Shahidehpour, 2002). Untuk menghitung kontribusi masing-masing generasi ke commons dan arus line, metode menghitung arus masuk ke masing-masing umum. Masuknya ke k umum adalah jumlah generasi di k umum dan aliran ke k umum dari commons lain dengan j peringkat yang lebih rendah. Secara matematis,...(2.7) dimana, I k Gk Fjk : inflow of common k : net generation in common k : flow (from j to k) in a link connecting commons j and k

26 34 Berdasarkan uraian seluruh metode dalam penghitungan alokasi biaya transmisi diatas, maka pada tabel 2.3 merangkum beberapa metode tersebut digunakan dalam alokasi biaya transmisi (Shahidehpour, 2002). Tabel 2.3 Ringkasan Metode Alokasi Biaya Transmisi Metode Aplikasi Analisa Aliran Daya Real power generation or load Postagestamp Contract path MW-mile A factors (GSDFS) D factors (GGDFS) Real power generation or load Real power generation or load Real power generation or load Real power generation Pembayaran Berdasarkan - Besaran daya yang ditransaksikan rata-rata biaya tertanam - Besaran daya yang ditransaksikan rata-rata biaya tertanam dc, ac (usually dc) dc Besarnya daya yang ditransaksikan Jalur diikuti oleh daya yang ditransaksikan Jarak dengan daya yang ditransaksikan Incremental flow Komentar Tergantung pada asumsi bahwa seluruh sistem transmisi digunakan Tergantung pada asumsi bahwa layanan transmisi dibatasi mengalir sepanjang jalur tertentu dan buatan Tergantung pada kondisi operasional (konfigurasi sistem) tergantung pada Konfigurasi Sistem Pemilihan referensi bus arah aliran daya dc Total flow Tergantung pada kondisi operasional

27 35 C factors (GLDFS) Bialek Kirschen Real power load Real and reactive generation or load Real and reactive generation or load dc Total flow Tergantung pada kondisi operasional dc,ac Total flow Tergantung pada kondisi operasional dc,ac Total flow Tergantung pada kondisi operasional 2.6 Analisis Aliran Daya Analisis aliran daya dapat digunakan untuk memperoleh informasi menganai sistem kerja aliran daya ketenagalistrikan dalam kondisi operasi tunak. Analisis aliran daya dapat menganalisis pembangkitan sistem kelistrikan dan pembebanan yang mengalir pada saat analisis. Hasil analisis dapat digunakan sebagai bahan evalusi sistem kelistrikan. Analisis ini juga memerlukan informasi aliran daya dalam kondisi normal maupun darurat (Cekdin, 2006). Studi aliran daya merupakan penentuan atau perhitungan tegangan, arus, daya aktif maupun daya reaktif yang terdapat pada berbagai titik jaringan listrik pada keadaan pengoperasian normal, baik yang sedang berjalan maupun yang diharapkan akan terjadi di masa yang akan datang. Masalah aliran daya mencakup perhitungan aliran dan tegangan sistem pada terminal tertentu atau bus tertentu. Representasi fasa tunggal selalu dilakukan karena sistem dianggap seimbang. Dalam perencanaan pengembangan sistem untuk masa yang akan datang, studi aliran daya sangat penting dilakukan. Hal tersebut dikarenakan dimasa yang akan datang tidak diketahui secara pasti kondisi yang akan dianalisis, maka dalam analisis aliran daya dapat dilakukan asumsi terhadap pengembangan

28 36 ketenagalistrikan. Hal penting yang dapat diperoleh dari studi aliran daya adalah besar dan sudut fasa tegangan pada setiap bus dan daya nyata serta daya reaktif yang mengalir dalam setiap saluran. Adapun tujuan dari studi analisis aliran daya antara lain: 1. Untuk mengetahui tegangan-tegangan pada setiap bus yang ada dalam sistem, baik magnitude maupun sudut fasa tegangan. 2. Untuk mengetahui daya aktif dan daya reaktif yang mengalir dalam setiap saluran yang ada dalam sistem. 3. Untuk mengetahui kondisi dari semua peralatan, apakah memenuhi batas-batas yang ditentukan untuk menyalurkan daya listrik yang diinginkan. 4. Untuk memperoleh kondisi mula pada perencanaan sistem yang baru. 5. Untuk memperoleh kondisi awal dalam studi-studi selanjutnya seperti : studi hubung singkat, stabilitas, dan pembebanan ekonomis. Beberapa hal di atas inilah yang sangat diperlukan untuk menganalisis keadaan sekarang dari sistem guna perencanaan perluasan sistem yang akan datang. Sebelum melakukan analisis, terlebih dahulu dilakukan pemodelan terhadap sistem yang akan dianalisis Pemodelan Saluran Transmisi Sistem Tenaga Listrik Saluran Transmisi adalah sistem yang digunakan untuk mentransmisikan energi listrik dari Pusat Pembangkit Listrik sampai Gardu sistribusi, selanjutnya hingga sampai pada konsumer pengguna listrik menggunakan sistem distribusi. Sistem transmisi menyalurkan tenaga listrik dengan nilai tegangan tinggi. Di Indonesia standar tegangan sistem transmisi berkisaran 70 kv, 150 kv, 275 kv

29 37 dan 500 kv. Tenaga listrik di transmisikan oleh suatu bahan konduktor yang mengalirkan tipe Saluran Transmisi Listrik, artinya kondukor yang digunkan untuk saluran transmisi tegangan tinggi harus sesuai dengan konduktor tipe transmisi. Menurut jenis arusnya dikenal sistem arus bolak balik (A.C atau Alternating Current) dan sistem arus searah (D.C atau Direct Current). Di dalam sistem A.C penaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan tranformator. Sistem AC memiliki sitem satu-fasa dan sitem tigafasa. (Arismunandar, 2004) R N T S Gambar 2.1 Sistem Tiga Fasa pada Saluran Transmisi (Pramono, 2010) Saluran transmisi dengan menggunakan sistem arus bolak-balik tiga fasa merupakan sistem yang banyak digunakan, mengingat kelebihan sebagai berikut (Pramono, 2010): 1. Daya yang disalurkan lebih besar 2. Mudah pembangkitannya 3. Mudah pengubahan tegangannya 4. Dapat menghasilkan medan magnet putar 5. Dengan sistem tiga fasa, daya yang disalurkan lebih besar dan nilai sesaatnya konstan.

30 38 Di dalam saluran transmisi persoalan tegangan sangat penting. Baik dalam keadaan operasi maupun dalam perancangan harus selalu diperhatikan tegangan pada setiap titik dalam saluran. Besar perubahan tegangan yang diperbolehkan biasanya berkisar antara ±5% (SPLN 1 Tahun 1995) Pemodelan Beban Dalam melakukan analisis sistem tenaga listrik, biasanya pemodelan beban tidak diklasifikasikan secara lengkap. Untuk merepresentasikan suatu beban pada sebuah sistem tenaga listrik yang akan dianalisis, sangat penting untuk diketahuinya variasi daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) terhadap variasi tegangannya. Dalam melakukan analisis terhadap sistem tenaga listrik, representasi beban dalam menganalisis aliran daya dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu (Sulasno,1993) : 1. Pemodelan beban dengan daya tetap Dalam hal ini daya aktif (MW) dan daya reaktif (MVAR) dianggap konstan. Representasi beban ini digunakan merepresentasikan beban untuk studi aliran daya. 2. Pemodelan beban dengan arus tetap Jika menggunakan pemodelan ini maka arus yang digunakan adalah arus tetap. 3. Representasi beban dengan impedansi konstan Representasi beban dengan impedansi konstan biasanya digunakan pada analisis stabilitas suatu sistem tenaga listrik. Apabila daya aktif dan daya reaktif beban diketahui dan dianggap konstan.

31 Klasifikasi Bus Aliran daya merupakan analisis dimana daya listrik yang disalurkan akan selalu mengalir menuju beban. Nilai yang diperoleh dari hasil analisis adalah nilai aliran daya dan rugi-rugi daya dalam setiap saluran transmisi yang dapat diketahui dengan terlebih dahulu menghitung besar (magnitude) tegangan dan sudut fasa tegangan pada setiap bus dalam sistem tenaga listrik yang dianalisis. Terdapat 4 (empat) parameter atau besaran pada setiap bus dalam sistem tenaga listrik, meliputi (Sulasno,1993) : 1. Injeksi netto daya nyata (net real power injected), mempunyai simbol P dengan satuan Mega Watt (MW). 2. Injeksi netto daya semu (net reactive power injected), memiliki simbol Q dengan satuan Mega Volt Ampere Reaktif (MVAR). 3. Besaran (magnitude) tegangan, mempunyai simbol V dengan satuan kilo Volt (kv). 4. Sudut fasa tegangan, mempunyai simbol dengan satuan radian. Dalam analisis aliran daya pada setiap bus sistem tenaga listrik, maka harus diketahui dua buah besaran dari empat besaran yang terdapat pada setiap bus sistem tenaga listrik dimana tergantung pada parameter parameter yang telah diketahui sebelumnya. Dengan demikian setiap bus dalam sistem tenaga listrik dapat diklasifikasikan menjadi 3 (tiga), yaitu (Sulasno,1993) : 1. Bus Beban (Load Bus) Load bus biasanya disebut bus P,Q, karena besaran-besaran yang diketahui adalah P dan Q, sedangkan besaran V dan tidak diketahui.

32 40 2. Bus Kontrol (Generator Bus) Generator bus biasanya disebut bus P, V, dimana hanya besaran P dan V saja yang diketahui, sedangkan besaran dan Q tidak diketahui. 3. Bus Ayun (Slack Bus) Besaran-besaran yang diketahui dalam slack bus adalah V dan, dimana biasanya bernilai nol ( = 0). Selama perhitungan aliran daya, besaran V dan akan tetap dan tidak berubah. Slack bus akan selalu memiliki generator dimana kapasitas daya yang dimiliki paling besar Pembentukan Matrik Admitansi Bus Simpul merupakan, jika terdapat sambungan yang terbentuk apabila dua atau lebih unsur murni (R, L, atau C, atau suatu sumber tegangan atau sumber arus ideal) dihubungkan antara yang satu dengan yang lain pada ujung-ujungnya. Gambar 2.2 menunjukkan single line diagram dari suatu sistem sederhana. Dari gambar 2.2 digambarkan generator dihubungkan pada rel daya tegangan tinggi 1 dan 3 yang melalui transformator dan mencatu suatu beban motor serempak pada rel daya 2. Diagram reaktansi dari single line diagram tersebut diperlihatkan pada Gambar 2.3 dimana digambarkan hanya simpul-simpul besar saja yang diberi penomoran. Sedangkan gambar 2.4 merupakan diagram reaktansi yang digantikan dengan sumber arus ekivalen dan admitansi shunt ekivalen.

33 41 a 1 c 3 4 b 2 Gambar 2.2 Diagram Segaris Suatu Sistem Sederhana (Sulasno,1993). - E a + 1 Z E c E b + + Z 10 Z Z 13 Z 34 Z 23 Z 24 4 Z 20 Gambar 2.3 Diagram Reaktansi Untuk Sistem Pada Gambar 2.4 (Sulasno,1993). I 1 1 y 14 0 I 3 y 10 3 y 13 y 34 4 I 2 y 30 2 y 23 y 24 y 20 Gambar 2.4 Rangkaian Dari Gambar 2.3 Diganti Dengan Sumber Arus Ekivalen dan Admitansi Shunt Ekivalen (Sulasno,1993).

34 Metode Penyelesaian Studi Aliran Daya Dalam melakukan analisis aliran daya metode yang lebih sering menggunakan metode Gauss-Seidel dan metode Newton Raphson. Kelebihan Metode Newton Raphson memiliki proses iterasi yang yang sedikit dan lebih cepat mencapai konvergen, namun dalam melakukan iterasi memerlukan waktu yang sangat lama. Gambar 2.5 merupakan prosedur penyelesaian studi aliran daya: BENTUK MATRIK ADMITANSI ATAU IMPEDANSI TENTUKAN HARGA AWAL TEGANGAN BUS KERJAKAN PROSES ITERASI TENTUKAN PERUBAHAN TEGANGAN MAKSIMUM KONVERGEN TIDAK YA HITUNG DAYA SLACK HITUNG ALIRAN DAYA Gambar 2.5 Diagram Alir Perhitungan Studi Aliran Daya (Sulasno,1993).