BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang"

Erlin Widjaja
7 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Listrik dewasa ini menjadi salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Teknologi dan ilmu pengetahuan yang tidak pernah henti perkembangannya mendorong penggunaan tenaga listrik pada semua aspek kehidupan manusia, baik penggunaan di rumah tangga, industri, maupun perkantoran. Optimisasi saluran transmisi menjadi pilihan utama penyedia jasa kelistrikan dalam upaya pemenuhan kebutuhan daya. Salah satu optimisasi saluran transmisi dapat dilakukan dengan cara pemasangan peralatan flexible alternating current transmission system (FACTS). Pada dasarnya, FACTS adalah kumpulan peralatan yang dibuat dari komponen elektronik solid state untuk pengaturan atau pengendalian transmisi daya listrik secara fleksibel [1]. FACTS mempunyai beberapa tipe, salah tipenya adalah unified power flow controller (UPFC). Pemasangan UPFC pada jaringan tenaga listrik memiliki fungsi utama sebagai pengatur beban untuk meningkatkan aliran daya, selain itu dapat juga digunakan untuk memperbaiki stabilitas sistem. Dinamika dan stabilitas merupakan faktor penting untuk memenuhi operasi sistem tenaga dan merupakan sifat sistem yang memungkinkan mesin bergerak sinkron pada titik operasinya dan bereaksi dengan kembali ke kestabilan operasi atau menuju sebuah titik kestabilan baru setelah mengalami gangguan. Hal tersebut dipengaruhi oleh komponen dinamis sistem tenaga listrik seperti generator, jaringan transmisi, beban, dan unit-unit kendali sistem tenaga listrik [2]. Hal lain mengenai studi untuk menyelesaikan permasalahan optimisasi diperkenalkan metode metaheuristik. Penelitian-penenlitian sebelumnya telah menunjukan kemampuan metode ini dalam memecahkan permasalahan kombinatorial (hard combinatorial) dengan skala yang cukup besar dengan waktu komputasi yang kompetitif diantaranya pendekatan dengan teknik Algorithm Genetic (GA) dan Particle Swarm Optimization (PSO). GA didasarkan pada 1

2 prinsip-prinsip genetika dan seleksi alam. Elemen-elemen dasar dari genetika adalah ; reproduksi, crossover, dan mutasi. PSO didasarkan pada perilaku sebuah kawanan burung, dimana perilaku sosial terdiri dari tindakan individu dan pengaruh individu individu lain dalam suatu kelompok. PSO sendiri memiliki karakteristik berupa : konsep sederhana, implementasi mudah, dan memiliki beban komputasi yang relatif lebih ringan. PSO memiliki kemampuan yang baik untuk memecahkan persoalan yang memiliki karakteritik nonlinear dan non differentiability, multiple optimal, dimensi besar melalu adaptasi yang diturunkan dari teori psikologi sosial yaitu berupa metode yang menggunakan konsep kerjasama dimana tiap informasi dibagi kedalam beberapa kelompok [3]. Penelitian yang pernah dilakukan peredaman peredaman osilasi frekuensi rendah menggunakan FACTS dengan tipe UPFC, dan pengaturan kendali UPFC menggunakan GA. Hasil penilitian menunjukkan bahwa UPFC dapat meredam osilasi frekuensi rendah pada sistem yang diteliti [4]. Penelitian juga dilakukan dengan judul Application of Evolutionary Optimization Techniques for Optimal Location and Parameters Setting of Multiple UPFC Devices. Pemasangan UPFC berfungsi untuk mengontrol aliran beban saluran distribusi, dan meningkatkan stabilitas daya menggunakan metode optimisasi GA dan PSO untuk penempatan UPFC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua teknik GA dan PSO memiliki kinerja yang baik dan memiliki fitur unggulan termasuk solusi kualitas yang tinggi, karakteristik konvergensi yang stabil, dan perhitungan efisiensi yang baik [5]. Penelitian selanjutnya tentang perbandingan antara metode GA dan PSO digunakan untuk mencari parameter kendali POD untuk mengontrol UPFC sebagai redaman osilasi dan kestabilitan pada sistem tenaga listrik. Dari hasil simulasi menyimpulkan bahwa terjadi peredaman osilasi sehingga sistem mengalami peningkatan kestabilan. Dan pada perbandingan antara kedua metode menghasilkan PSO memiliki kinerja lebih baik dibandingkan GA [6] Berdasarkan uraian tersebut, maka perlu dilakukan penelitian dengan optimisasi perancangan kendali UPFC pada sistem SMIB menggunakan metode GA dan PSO. 2

3 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka perumusan masalah pada penelitian ini adalah : 1. Perancangan sistem kendali dengan menggunakan PSO dan GA sebagai metode optimisasi pada UPFC. 2. Pengaruh pada sistem sebelum dan sesudah UPFC terpasang dengan kendali peredaman dengan menggunakan algoritma PSO dan GA. 3. Sejauh mana kendali peredaman dengan metode PSO dan GA pada UPFC dapat memberikan kestabilan sesuai skenario yang telah ditentukan. 1.3 Keaslian Penelitian Studi tentang pengendalian perangakat FACTS dengan tipe diantaranya SVC, TCSC, UPFC dan lain-lain menggunakan metode metaheuristik sebagai metode optimisasi untuk menstabilkan sistem tenaga listrik sudah banyak dilakukan. Penelitian ini difokuskan pada perbandingan anatara metode GA dan PSO untuk pengendalian UPFC pada SMIB. Adapun penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan penelitian saat ini adalah sebagai berikut : Penelitian dengan judul Application of Evolutionary Optimization Techniques for Optimal Locationand Parameters Setting of Multiple UPFC Devices. Pemasangan UPFC berfungsi untuk mengontrol aliran beban saluran distribusi, dan meningkatkan stabilitas daya menggunakan metode optimisasi GA dan PSO untuk penempatan UPFC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua teknik GA dan PSO memiliki kinerja yang baik dan memiliki fitur unggulan termasuk solusi kualitas yang tinggi, karakteristik konvergensi yang stabil, dan perhitungan efisiensi yang baik [5]. Penelitian berjudul UPFC supplementary stabilizer controller design using optimization methods dan Optimal Design of SSSC Damping Controller to Improve Power System Dynamic Stability Using Modified Intelligent Algorithms menyimpulkan dengan menggunakan metode PSO dapat memberikan peredaman osilasi lebih baik GA. Algoritma PSO juga lebih sederhana, kecepatan 3

4 perhitungannya lebih baik dari hasil transfer pada model stabil sisi kiri sumbu imajiner eigenvalue dari metode GA [7]. Penelitian juga dilakukan dengan judul An Improved PSO and Genetic Algorithm Based Damping Controller Used in UPFC for Power System Oscillations Damping yaitu membandingkan antara GA dan PSO menghitung parameter damping dari UPFC pada SMIB, hasilnya menunjukan bahwa PSO perumusannya lebih sederhana dan lebih cepat perhitungannya dari GA. PSO juga memberikan redaman overshoot nya lebih baik dari GA [8]. Dari penelitian-penelitian diatas sudah memberikan informasi tentang metode PSO dan GA untuk mengontrol UPFC dapat memberikan hasil yang baik untuk mengurangi osilasi dan mengurangi waktu untuk kembali ke keadaan steady state. Adapun perbedaaan dari penelitian sebelumnya, bahwa pada penelitian difokuskan pada SMIB dengan parameter mesin yang berbeda dengan penelitian sebelumnya Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1. Mengetahui sejauh mana metode optimisasi PSO dan GA memberikan kemampuan peredaman dan perbaikan stabilitas pada sistem yang telah terpasang UPFC. 2. Mengetahui osilasi kecepatan sudut rotor dan letak pole sistem sebelum dan sesudah pemasangan UPFC dengan kendali peredaman berbasis algoritma PSO dan GA, yang dibuktikan dengan letak pole pada sistem. 3. Membandingkan kedua metode PSO dan GA untuk peredaman dan perbaikan stabilitas pada sistem yang telah terpasang UPFC 4

5 1.5 Manfaat Penelitian 1. Penelitian ini dapat memberikan informasi untuk pencarian paramater yang optimal pada kendali sistem SMIB dengan UPFC dengan menggunakan metode GA dan PSO. 2. Pengembangan ilmu pengetahuan pada sistem tenaga listrik yang berkaitan dengan peningkatan kestabilan sistem. 5

dokumen-dokumen yang mirip

1 BAB I PENDAHULUAN. manusia untuk menunjang pertumbuhan tersebut memerlukan energi listrik.

1 BAB I PENDAHULUAN. manusia untuk menunjang pertumbuhan tersebut memerlukan energi listrik. 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pertumbuhan ekonomi, teknologi, dan industri mengakibatkan peningkatan kebutuhan energi listrik, karena di masa ini hampir semua alat bantu pekerjaan manusia untuk