Optimasi Aliran Daya pada Sistem Kelistrikan Opsi Nuklir berdasarkan Multi-Objective Function: Fuel CostdanFlat Voltage Profile

Transkripsi

1 Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) Jural Pegembaga Eerg uklr Lama Jural: jural.bata.go.d/dex.php/jpe Optmas Alra Daya pada Sstem Kelstrka Ops uklr berdasarka Mult-Objectve Fucto: Fuel CostdaFlat Voltage Profle Rzk Frmasyah Setya Bud*, Sarjya, Sasogko Pramoo Had Departmet Tekk Elektro da Tekolog Iformas, Uverstas Gadjah Mada Jl. Grafka o. Kampus UGM Yogyakarta, Mlat, Slema, Yogyakarta 5581, Idoesa IFORMASI ARTIKEL Rwayat Artkel: Dterma: 3 Des 016 Dterma dalam betuk revs: 7 Februar 017 Dsetuju: 1 Maret 017 Kata kuc: Optmas alra daya OPF Mult-objectve fucto Fuel cost Flat voltage profle Ops uklr ABSTRAK OPTIMASI ALIRA DAYA PADA SISTEM KELISTRIKA OPSI UKLIR BERDASARKA MULTI-OBJECTIVE FUCTIO: FUEL COST DA FLAT VOLTAGE PROFILE. Tujua dar pegoperasa sstem teaga lstrk adalah utuk memasok daya dega kualtas bak da baya pembagkta semmal mugk. Kualtas yag bak membutuhka baya yag lebh besar, sehgga utuk mecapa tujua tersebut dperluka optmas dega fugs obyektf yag bertujua utuk memaksmalka kualtas sekalgus memmalka baya. Peelta bertujua utuk medapatka kods alra daya optmal atau optmal power flow (OPF) dar seg baya pembagkta maupu kualtas teaga lstrk d suatu sstem kelstrka dega ops uklr pada waktu beba pucak dega meggabugka fugs obyektf fuel cost da flat voltage profle. Fugs obyektf fuel cost bertujua utuk memmalka baya pembagkta sedagka fugs obyektf flat voltage profle bertujua utuk memaksmalka kualtas dega memmalka perbedaa/varas tegaga dalam sebuah sstem. Peelta dlakuka melalu stud lteratur, peetua fugs obyektf optmas, peggabuga fugs objektf, smulas megguaka cotoh kasus da aalss sestvtas. Cotoh kasus megguaka sstem IEEE 9 Bus yag telah dtambahka fugs baha bakar PLT, PLTU, da PLTG. Smulas megguaka program batu ETAP Aalss sestvtas dlakuka dega megguaka la pembobota dar 0-100% utuk tap fugs obyektf. Hasl smulas meujukka bahwa OPF dcapa pada faktor pembebaa 60% utuk fuel cost da 40% utuk flat voltage profle. Baya pembagkta pada kods optmal tersebut sebesar 766 US$/jam dega selsh tegaga maksmum mmumya sebesar,85%. Pada sstem PLTU membagktka daya sebesar 133, MW +,1 MVar da PLTG sebesar 80,7 MW + 13,8 MVar. Sedagka PLT membagktka daya sebesar 89,9 MW + 1,9 Mvar da aka ekooms jka membagktka daya kurag dar 90 MW. ABSTRACT OPTIMAL POWER FLOW I A POWER SYSTEM WITH UCLEAR OPTIO USIG MULTI- OBJECTIVE FUCTIO: FUEL COST AD FLAT VOLTAGE PROFILE. The purpose of power system operato s to supply power wth good qualty ad mmum geerato cost. Qualty requres cost hece to obta such purpose, a optmzato wth objectve fuctos that target o maxmzg cost ad, at the same tme, mmzg cost eeds to be carred out. The objectve of the research s to obta optmal power flow (OPF) codto terms of geerato cost ad power qualty o a system wth uclear opto at peak load hours by corporatg two objectve fuctos fuel costad flat voltage profle. The fuel cost objectve fuctos to mmze the system geerato cost whle flat voltage profle s to maxmze power qualty by mmzg voltage dfferece/varato. The study was coducted through lterature study, determg objectve fuctos, corporatg the objectve fuctos, model smulato usg case example ad sestvty aalyss. The case example used s the IEEE 9 bus system that has bee added fuel fucto of uclear power plat (PP), coal power plat (CPP), ad gas turbe power plat (GTPP). ETAP1.6.0 software s used for the smulato. The sestvty aalyss was performed by chagg the weghtg value of each objectve fucto. The results show that OPF wll be reach edat 60% weght o fuel costs ad 40% o flat voltage profle. The optmal geerato cost s $ 766/hour ad the dfferece of maxmum to mmum voltage s.85%.cpp geerates 33, MW +,1 MVar ad GTPP80,7 MW + 13,8 MVar. Meawhle PP geerates 89,9 MW + 1,9 MVar ad s ecoomc whe geeratg less tha 90 MW. Keywords: power flow optmzato, OPF, mult-objectve fucto, fuel cost, flat voltage profle 016 Jural Pegembaga Eerg uklr. All rghts reserved 1. PEDAHULUA Tujua dar pegoperasa sstem teaga lstrk adalah utuk memasok daya dega kualtas bak da baya semmal mugk. *Peuls korespodes. E-mal: rzk.frmasyah.s@mal.ugm.ac.d Kualtas sstem teaga lstrk dapat dlhat dar aspek tegaga da frekues [1], semak kecl varas tegaga da frekuesya maka kualtas sstem tersebut 75

2 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had- Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) semak bak. Sela tu, sstem teaga lstrk juga harus memperhtugka aspek keekooma dmaa baya pembagkta sstem harus djaga semmal mugk. Iformas megea varas tegaga da frekues sstem dapat dketahu melalu stud alra daya. Utuk megetahu berapa daya optmal yag dbagktka oleh setap pembagkt agar ddapat varas tegaga da frekues semal mugk atau baya pembagkta semmal mugk, dlakuka optmas alra daya utuk medapatka optmal power flow (OPF). Beberapa peelta telah megguaka OPF dega fugs obyektf profl/varas tegaga. Pada peelta [4] telah dlakuka OPF dega megguaka fugs obyektf profl tegaga. Metode optmas yag dguaka adalah partcle swarm optmzato. Peelta tersebut bertujua utuk memperkecl rug-rug daya da memperkecl varas tegaga d dalam sstem dega megguaka voltage regulator. Pada peelta [], profl tegaga dperbak dega megguaka shut capactor. Sedagka pada peelta [5], profl tegaga dperbak dega megguaka ufed power flow cotroller. Semetara tu, ketga peelta berkut megguaka OPF utuk memperkecl baya pembagkta. Pada peelta [6] telah dlakuka OPF megguaka fugs obyektf fuel cost. Tujua peelta tersebut utuk memperkecl baya pembagkta. Metode optmas yag dguaka adalah prmal dual teror pot. Peelta [7] telah melakuka OPF fuel cost dega megguaka metode optmas effcet parallel geetc algorthm. Sedagka pada peelta [8] megguaka metode partcle swarm optmzato. Kualtas teaga lstrk da baya pembagkta sstem merupaka dua aspek yag salg berbadg terbalk. Varas tegaga dapat djaga sekecl mugk dega cara membagktka daya reaktf yag sesua dega kebutuha sstem sehgga aka meyebabka faktor dayaya megkat[]. Pegkata faktor daya aka megurag rug-rug daya. amu, proses peambaha daya reaktf tersebut aka berpegaruh terhadap besarya daya yag dbagktka oleh sstem. Semak besar daya yag dbagktka oleh sstem aka megakbatka 76 baya pembagkta sstem semak besar[3]. Hal tersebut aka bertetaga dega prsp keekooma yag memmalka baya pembagkta. Oleh karea tu, utuk medapatka varas tegaga da baya pembagkta yag sekecl mugk dperluka optmas dega meggabugka fugs obyektf flat voltage profle da fuel cost, yag aka dlakuka pada peelta. Optmas dlakuka dega metodeteror pot optmzato techque karea efse dalam seg komputas [9]. Tujua peelta adalah utuk medapatka kods alra daya optmal atau optmal power flow (OPF) dar seg baya pembagkta maupu kualtas teaga lstrk d suatu sstem kelstrka dega ops uklr pada waktu beba pucak dega meggabugka fugs obyektf fuel cost da flat voltage profle. Dega megetahu kods optmal dalam suatu sstem, operator aka dapat meetuka recaa operas da pejadwala pembagkt pada saat beba pucak sehgga tujua sstem teaga lstrk utuk memasok lstrk dega kualtas bak da baya mmal tercapa.. STUDI ALIRA DAYA DA OPF Perhtuga alra daya dguaka utuk meetuka tegaga bus da daya yag megalr d salura [10]. Perhtuga alra daya merupaka dasar utuk melakuka stud-stud laya sepert arus hubug sgkat, sstem proteks, aalss kotges, da la-la [,5,11]. Aka tetap, dalam stud alra daya tdak dlakuka proses optmas. Hasl dar stud alra daya merupaka hasl dar proses pecapaa ttk koverge dmaa selsh dar teras sebelumya dega setelahya kurag dar la toleras yag dtetapka. Dega kata la, mash dapat dlakuka proses optmas dalam stud alra daya sehgga dperoleh hasl yag optmal. Proses optmas tersebut dsebut dega optmas alra daya yag meghaslka optmal power flow (OPF)[1,13]. OPF dlakuka dega megguaka fugs obyektf yag telah dtetuka. Fugs obyektf yag dguaka dapat berupa satu fugs obyektf (sgle objectve fucto) atau

3 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had -Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) lebh dar satu fugs obyektf (mult-objectve fucto)[14]. Beberapa cotoh fugs obyektf yag dguaka dalam OPF adalah real power losses, reactve power losses, fuel cost, voltage securty dex, le flow securty dex, da flat voltage profle [15,16]. Stud alra daya dapat dlakuka dega beberapa metode sebaga berkut: Gauss-Sedel, Fast Decoupled, da ewto- Raphso. Metode yag dguaka dalam peelta adalah ewto-raphso. Peyelesaa alra daya dega megguaka metode ewto-rhapso aka memberka waktu komputas yag lebh cepat jka dbadgka dega metode laya utuk sebuah peyelesaa dega tgkat ketelta yag sama [10,17]..1. Perhtuga Alra Daya Lagkah pertama perhtuga alra daya salura adalah membetuk matrks admtas bus (Y bus ) dar parameter salura dstrbus. Jka jumlah bus pada sstem adalah bus, maka matrks admtas bus yag terbetuk berukura x dega eleme Y j adalah [18] Y j Y θ j j Y cos θ j j jy s θ Tegaga pada bus ke- dberka dalam betuk polar yatu [18]: V V δ V( cos δ js δ ) Jka P da Q adalah daya aktf da daya reaktf yag terhubug ke sstem melalu bus maka [18]: P Q 1 Y VV cos θ 1 Y VV s θ δ δ j δ δ Dega megguaka persamaa 3 da 4 dperoleh persamaa 5 da 6 [18]. j (1) () (3) (4) P V G Q V B 1 VV Y cos θ 1 V V Y s θ δ δ δ δ la daya yag ddapat dar sstem adalah daya yag drecaaka pada bus (P,sch, Q,sch ). Sedagka la daya yag dperoleh dar persamaa 5 da 6 adalah daya hasl perhtuga (P,calc, Q,calc ). Sehgga dperoleh msmatch[18]: ΔP P,sch ΔQ Q,sch P,calc Q,calc Jka =, maka dar persamaa 7 da 8 aka dperoleh la tegaga V da sudut fase tap bus dega meyelesaka persamaaa msmatch dalam matrks da vektor sepert yag dtujukka pada persamaa 9 [18]. P P P V V Jacoba V P δ δ V J 11 J 1 P P P P V V δ δ V V Q Q Q Q V V δ δ V V J J 1 Q Q Q Q V V δ δ V V Bus 1 tdak dmasukka dalam persamaa 9 karea merupaka Slack bus yag tdak memlk msmatch ΔP da ΔQ. Peyelesaa alra daya pada persamaa 9 dlakuka dega cara meghtug P calc da Q calc dalam beberapa teras sampa dperoleh msmatch yag lebh kecl dar la toleras. Selama teras aka dperoleh la tegaga da sudut fase sepert pada persamaa 10 da 11 [18]. (5) (6) (7) (8) Δδ ΔP Δδ ΔV ΔP (9) V ΔQ ΔV ΔQ V Msmatches Correcto (k 1 ) (k) (k) (k) ΔV V V ΔV V 1 (k) V (k) (10) 77

4 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had- Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) δ (k 1 ) δ (k) Δδ (k) (11) C p = C f x P (1) Dega kata la, teras aka berhet ketka hasl dar persamaa 7 da 8 lebh kecl dar toleras yag dtetapka. Hal tersebut meujukka bahwa hasl dar perhtuga alra daya buka merupaka proses optmas... Optmas Alra Daya Proses optmas dlakuka utuk medapatka ttk optmal berdasarka fugs obyektf yag dtetuka. Proses optmas dlakuka dega meambahka metode optmas dalam proses perhtuga alra daya. Metode optmas yag dguaka dalam peelta adalah teror pot optmzato techque wth the logarthm barrer fucto ad the prme-dual drecto searchg method. Iteror pot optmzato techque adalah tekk optmas dega megguaka pedekata terhadap ttk-ttk d dalam feasble rego ya. The logarthm barrer fucto method adalah sebuah metode utuk mempercepat proses optmas dega megguaka fugs logartms sebaga batasa wlayah pecaraya. Semak medekat ttk optmal maka batasa tersebut aka semak membesar sehgga daerah pecaraya semak sempt da terpusat. Prme-dual drecto searchg method adalah metode yag dguaka utuk mempercepat proses optmas dega megguaka pedekata fugs mmum da maksmum. Ttk optmal tersebut ddapatka ketka la fugs mmum da maksmum telah koverge d ttk yag sama [16,19-5]..3. Fugs Obyektf Fugs obyektf yag dguaka dalam OPF pada peelta adalah gabuga dar fuel cost da flat voltage profle. Fugs obyektf fuel cost bertujua utuk memmalka baya pembagkta. Baya pembagkta dapat dperoleh dega megguaka persamaa 1. C p adalah baya pembagkta ($/hour). C f adalah baya baha bakar ($/MWh). P adalah daya aktf yag dbagktka pembagkt (MW). 78 Fugs obyektf flat voltage profle bertujua utuk memmalka perbedaa tegaga dalam sebuah sstem. Perbedaa tegaga dapat dperoleh dega megguaka persamaa 13. V= V max - V m (13) Perbedaaa tegaga d dalam sstem dsebabka karea adaya drop tegaga. Drop tegaga dpegaruh karea adaya rug-rug daya reaktf yag dsebabka karea adaya duktas dalam sstem. Drop tegaga dapat dperkecl dega cara membagktka daya reaktf yag dbutuhka sedekat mugk dega beba [17] Fugs Objektf Gabuga Peggabuga dua fugs obyektf tersebut aka meghaslka kods alra daya yag optmal bak dar aspek baya pembagkta maupu tegaga. Aka tetap kedua fugs obyektf tersebut mempuya tujua yag berbeda sehgga dmugkka aka terjad koflk kepetga optmas. Koflk tersebut terjad ketka utuk meuruka baya pembagktka maka aka meyebabka perbedaaa tegaga dalam sstem megkat ataupu sebalkya. Oleh karea tu, dbutuhka sebuah metode utuk meggabugka kedua fugs obyektf tersebut sehgga dapat dketahu kods optmal utuk kedua fugs obyektf tersebut. Fractoal programmg dguaka utuk memecahka persamaa dega mult objectve fucto. Metode aka megubah persamaa mult objectve fucto mejad sgle objectve fucto dega megguaka persamaa 14 [6]. Max F = x, D x Max F = x /D x (14) x adalah fugs optmas maksmum da D x adalah fugs optmas mmum. Berdasarka Metode Dkelbach yag telah dmodfkas Guzel, maka dapat dperoleh la max F adalah pada saat max x /D x [7]. Proses peggabuga fugs obyektf fuel cost da flat voltage profle tdak dapat lagsug dlakuka dega megguaka

5 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had -Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) persamaa 14 karea kedua fugs tersebut adalah fugs optmas mmum (mmum fuel cost da mmum flat voltage profle) da mempuya satua yag berbeda (% utuk flat voltage profle da $/hour utuk fuel cost). Oleh karea tu dperluka adaya peyesuaa yatu salah satu fugs obyektf dbuat mejad fugs optmas maksmum da satua dbuat mejad per ut. C p (pu) = C p OPF / C p alra daya stadar (16) V(pu) = V OPF / V alra daya stadar (17).3.1. Pembobota Fugs Objektf Pembobota fugs objektf dlakuka dega cara memvaraska la bobot dar Gambar 1. Oe Le Dagram IEEE 9 Bus Perubaha fugs optmas mmum mejad fugs optmas maksmum dapat dlakuka dega megguaka persamaa 15. Perubaha haya dlakuka pada fugs obyektf flat voltage profle, sedagka fugs obyektf fuel cos tetap dega fugs optmas mmum. M Flat Voltage = Max (1/M Flat Voltage) (15) Per ut dguaka utuk meyamaka satua sehgga dapat dperbadgka la ya. Baya pembagkta da varas tegaga yag djadka dasar adalah baya pembagkta da varas tegaga pada alra daya stadar (tapa proses optmas). Persamaa 16 da 17 dguaka utuk megubah satua baya pembagkta da varas tegaga mejad per ut (pu). C p adalah baya pembagkta da V adalah varas tegaga sstem. masg-masg fugs objektf. la bobot yag dguaka dar 0% sampa 100% dega selsh la perubaha 10%. Varas pembobota la fuel cost dmula dar 0% s/d 100% sedagka utuk flat voltage profle dmula dar 100% s/d 0%. Prosetase dalam OPF meujukka la pembobota fugs obyektf. Semak besar la pembobota terhadap fugs obyektf tersebut maka fugs obyektf tersebut aka lebh dprortaska dar fugs obyektf laya. Prortas tersebut terjad akbat adaya koflk kepetga atar fugs obyektf. Sebaga cotoh, jka fuel cost mempuya pembobota 40% da flat voltage profle 60% berart fugs obyektf secara keseluruha terdr dar 40% berasal dar fuel cost da 60% berasal dar flat voltage profle. 79

6 Cost ($/hr) Cost ($/hr) Cost ($/hr) Icr.Cost ($/MWh) Icr.Cost ($/MWh) Icr.Cost ($/MWh) Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had- Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) METODOLOGI Peelta dlakuka dega metodolog sebaga berkut: stud lteratur, peetua fugs obyektf optmas, peggabuga multobjectve fucto, smulas megguaka cotoh kasus, aalss sestvtas, da pegambla kesmpula. Stud alra daya dlakuka haya pada saat beba pucak saja karea alra daya haya bsa mesmulaska kods pada satu kejada saja. Cotoh kasus yag dguaka dalam stud adalah sstem IEEE 9 Bus yag telah dtambahka fugs baha bakar PLT, PLTU, da PLTG. Aalss sestvtas dlakuka dega megubah la pembobota tap fugs obyektf. Peelta megguaka sstem IEEE 9 Bus yag telah dtambahka fugs baha bakar PLT, PLTU, da PLTG. OPF sstem IEEE 9 Bus dlakuka dega megguaka program ETAP Berdasarka hasl dar smulas tersebut maka ddapatka kods alra daya yag optmal. Gambar 1 meujukka oe le dagram IEEE 9 Bus. Pada sstem tersebut terdapat 3 geerator, 3 ttk beba, 3 trafo daya, da 8 salura. Aalss sestvtas dlakuka dega megubah la pembobota tap fugs obyektf. Ketga geerator mempuya kapastas, lokas, da baya baha bakar yag berbeda. Kapastas da lokas tap geerator adalah PLT 47,5 MWd bus 1, PLTU 163, MW d bus, da PLTG 108,8 MW terlertak d bus 3. Sedagka baya baha bakar tap geerator dtujukka pada Gambar, 3, da 4[11,15,8]. Tga ttk beba terletak pada Bus 5 dega beba 15,8 MW + 50,3 MVar, Bus 6 dega beba 87,7 MW + 9, MVar, da Bus 8 dega beba 96,9 MW + 33,9 MVar. Trafo daya yag dguaka masg-masg mempuya kapastas 100 MVA. Sedagka utuk tap salura dasumska mempuya spesfkas da pajag yag sama (1000 feet). Spesfkas salura megguaka data lbrary ETAP. Gambar. Baya Baha Bakar PLT Gambar 3. Baya Baha Bakar PLTU Gambar 4. Baya Baha Bakar PLTG 80

7 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had -Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) Smulas dlakuka dega megguaka 1 skearo sepert dtujukka pada Tabel 1. Tabel 1. Skearo Smulas Bobot Fugs Obyektf Skearo Tpe Flat Voltage Fuel Cost Profle Alra 1 daya 0% 0% stadar OPF 0% 100% 3 OPF 10% 90% 4 OPF 0% 80% 5 OPF 30% 70% 6 OPF 40% 60% 7 OPF 50% 50% 8 OPF 60% 40% 9 OPF 70% 30% 10 OPF 80% 0% 11 OPF 90% 10% 1 OPF 100% 0% 4. HASIL DA PEMBAHASA Alra daya stadar meujukka bahwa secara gars besar sstem IEEE 9 bus dalam kods bak. Hal tersebut dtujukka dega la tegaga d dalam sstem tdak ada yag melebh stadar (± 5%), salura tdak ada yag over loadg, da geerator tdak ada yag overload maupu over exctato. Hasl alra daya stadar meujukka trafo megalam overload (164%) sehgga dperluka adaya peambaha kapastas trafo mejad 00 MVA dar yag tadya 100 MVA. Setelah sstem IEEE 9 Bus dperbak dega cara meambahka kapastas trafo, maka dlakuka smulas OPF dega berbaga skearo pembobota fugs obyektf. Gambar 5. Perbadga Daya Aktf Tap Skearo Berdasarka smulas yag telah dlakuka dperoleh perbadga hasl atar skearo. Gambar 5 meujukka perbadga pembagkta daya aktf tap geerator pada masg-masg skearo. Pembagkta daya aktf geerator berhubuga dega fugs obyektf fuel cost sepert dtujukka pada persamaa 1. Hal tersebut juga dtujukka pada Gambar 5. Gambar 5 meujukka bahwa ada perubaha pembagkta daya aktf tap geerator serg megkatya pembobota pada fugs obyektf fuel cost. Pembagkta daya aktf PLT aka dakka sampa medekat la 90 MW. Pembagkta daya aktf geerator PLTU aka dturuka sampa medekat 135 MW. Pembagkta daya aktf PLTG aka dturuka sampa medekat 80 MW. Hal tersebut dsebabka oleh cremetal cost tap geerator. Jka salah satu geerator daya aktf ya dakka atau dturuka melebh lala tersebut maka aka meyebabka cremetal cost ya berubah da membuat baya pembagkta megkat. Hal tersebut sesua dega pola yag dtamplka pada Gambar, 3, da 4. Pada skearo 1 (alra daya stadar), pembagkta daya aktf PLT lebh redah dbadgka dega geerator laya karea PLT djadka sebaga swg bus. Swg bus haya dguaka utuk membagktka daya jka geerator laya sudah tdak mampu mecukup daya yag dbutuhka. Hal tersebut aka meyebabka pembagkta daya aktf PLTU da PLTG mejad maksmal. Kods aka meyebabka cremetal cost PLTU (6,9 $/MWh) mejad lebh besar dar PLT (5,4 $/MWh). Pada skearo, pembobota fugs obyektf fuel cost adalah 0% sehgga haslya sama sepert pada skearo 1 utuk pembagkta daya aktf ya. Pembobota fuel cost dmula dar skearo 3 (10%) da laya semak megkat sampa dega skearo 1 (100%). Optmas fuel cost aka megakbatka tap geerator aka mecar baya pembagkta palg ekooms. Gambar 5 meujukka bahwa serg megkatya pembobota fuel cost, maka semak megkat pembagkta daya aktf dar PLT, jka dbadgka kedua pembagkt laya. Hal tersebut meujukka pada kods tersebut, PLT lebh ekooms 81

8 Skearo 1 Skearo Skearo 3 Skearo 4 Skearo 5 Skearo 6 Skearo 7 Skearo 8 Skearo 9 Skearo 10 Skearo 11 Skearo 1 Baya ($/hour) Skearo 1 Skearo Skearo 3 Skearo 4 Skearo 5 Skearo 6 Skearo 7 Skearo 8 Skearo 9 Skearo 10 Skearo 11 Skearo 1 Daya Reaktf (MVar) Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had- Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) da dapat meuruka baya pembagkta. Aka tetap, pegkata tersebut haya bsa maksmal medekat 90 MW karea jka PLT membagktka lebh dar 90 MW maka cremetal cost aka megkat da meyebabka baya pembagkta mejad lebh tgg. Hal tersebut sesua dega Gambar yag meujukka adaya pegkata jka lebh besar dar 90 MW. Dalam membagktka eerg lstrk, PLT mempuya batas mmum da maksmum, batas tersebut dtujukka oleh gars hjau vertkal pada Gambar. Gambar 6 meujukka perbadga baya pembagkta tap skearo. Pegkata bobot fugs obyektf fuel cost secara gars besar aka meyebabka baya pembagkta semak meuru karea target dar fugs obyektf fuel cost adalah meuruka baya pembagkta. Aka tetap pada peelta baya pembagkta mecapa ttk mmum pada skearo 8 (fuel cost 60% da flat voltage profle 40%) sebesar 766 $/hour da setelah tu megkat kemuda stabl pada la 7409 $/hour Gambar 6. Perbadga Baya Pembagkta Tap Skearo Hal tersebut dsebabka karea pada skearo 9 sampa dega 1, solus aka terjebak pada la optmal lokal. Hal berhubuga dega metode optmas yag dguaka pada peelta. Metode tersebut megguaka batasa wlayah pecara utuk mempercepat proses optmas. Sela mempuya mafaat utuk mempercepat proses optmas, pegguaa batasa wlayah pecara aka mempuya potes terjebak pada la optmal lokal. Pembobota pada skearo 9 sampa dega 1 aka meyebabka batas wlayah pecara mejad berubah sehgga la palg optmal pada daerah tersebut adalah 7409 $/hour Daya reaktf PLTG Daya reaktf PLTU Daya reaktf PLT Gambar 7. Perbadga Daya Reaktf Tap Skearo Gambar 7 meujukka perbadga daya reaktf tap skearo. Daya reaktf yag dbagktka aka berpegaruh terhadap la tegaga d sstem. Pembagkta daya reaktf yag sesua da dekat dega beba aka memperkecl rug-rug daya da memperkecl varas tegaga d sstem. Sebuah sstem yag deal mempuya flatess dex = 0 (tegaga d seluruh baga sstem sama). Aka tetap kods deal sult dcapa dalam sstem yag yata sehgga dega megguaka fugs obyektf flat voltage profle aka dperoleh varas tegaga semmal mugk. Pada skearo 1 (alra daya stadar), PLT membagktka daya reaktf palg besar karea utuk meutup kekuraga pasoka Var dar PLTU da PLTG. PLTU da PLTG dguaka utuk memasok daya aktf secara maksmal sehgga kemampua utuk memasok daya reaktf mejad terbatas. PLT sebaga swg geerator bertugas utuk meutup kekuraga tersebut. Pembagkta daya reaktf yag jauh dar beba (lhat gambar 1) tersebut aka meyebabka rugrug daya da varas tegaga mejad lebh besar. Peerapa fugs obyektf flat voltage profle aka membuat daya reaktf dbagktka lebh dekat dega beba. Hal tersebut dtujukka pada gambar 7. Peerapa flat voltage profle membuat daya reaktf PLT turu, PLTU ak, da PLTG ak.ketka daya reaktf dbagktka lebh

9 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had -Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) dekat dega beba, maka daya reaktf total yag dbagktka meuru karea rug-rug daya yag semak kecl. Oleh karea tu, secara umum varas tegaga sstem meuru (profl tegaga membak). Perubaha pembagkta daya reaktf tersebut aka meyebabka beba reaktf bus 5 aka dpasok pembagkt terdekat (PLT da PLTU), beba reaktf bus 6 aka dpasok pembagkt terdekat (PLT da PLTG), da beba reaktf bus 8 dpasok pembagkt terdekat (PLTU da PLTG). Hal berbeda dega skearo 1 yag tapa optmas. Pada skearo 1, PLT aka meyupla daya reaktf d semua bus beba karea ketdakmampua PLTU da PLTG utuk memeuhya. Gambar 8. Perbadga Perbedaa Tegaga Tap Skearo Gambar 8 meujukka perbedaa tegaga maksmum dega tegaga mmum d dalam sstem pada setap skearo. Perbedaa palg kecl dperoleh pada skearo saat pembobota flat voltage profle 100% fuel cost 0% yatu sebesar,85%. Ketka pembobota flat voltage profle dkurag da fuel cost dtambah maka la perbedaa tegaga aka sedkt membesar da kemuda stabl (skearo 3 sampa 1). Hal tersebut dsebabka karea sstem sudah berada dalam kods yag bagus sebelum adaya proses optmas sehgga proses optmas haya meghaslka selsh yag sedkt da kurag terlhat. Gambar 9. Perbadga la Fugs Obyektf Gabuga Tap Skearo Berdasarka Gambar 6 da 8, dapat dketahu la pembobota optmal utuk masg-masg fugs obyektf. Fugs obyektf fuel cost optmal pada skearo 8 da flat voltage profle pada skearo. Utuk dapat memperoleh la optmal kedua fugs obyektf tersebut maka dlakuka peggabuga fugs obyektf dega megguaka persamaa Peggabuga fugs tersebut aka meghaslka la fugs obyektf gabuga sepert pada Gambar 9. Gambar 9 meujukka bahwa la optmal dperoleh pada skearo 8, yatu pada pembobota fuel cost 60%da flat voltage profle 40%.la optmal dperoleh saat la dar gabuga dua fugs obyektf tersebut berada d la maksmalya. Kods optmal tersebut dapat dtujukka juga dega la rug-rug daya d dalam sstem da daya total yag dbagktka d dalam sstem dmaa keduaya berada pada la palg kecl. Gambar 10 meujukka perbadga rug-rug daya d dalam sstem. Rug-rug daya total palg kecl berada d skearo 8 sebesar 0,45% (1,38 MW). Gambar 11 meujukka daya total yag dbagktka d dalam sstem. Total daya pembagkta terkecl berada d skearo 8 sebesar 307,7 MVA. Berdasarka Gambar 10 da 11 dapat dbuktka bahwa skearo 8 merupaka skearo palg optmal utuk optmas flat voltage profle da fuel cost. 83

10 Skearo 1 Skearo Skearo 3 Skearo 4 Skearo 5 Skearo 6 Skearo 7 Skearo 8 Skearo 9 Skearo 10 Skearo 11 Skearo 1 MVA Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had- Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) pembagkta pada kods optmal tersebut sebesar 766 $/hour da selsh tegaga maksmum dega mmumya sebesar,85%. Pada sstem PLTU membagktka daya sebesar 133, MW +,1 MVar da PLTG sebesar 80,7 MW + 13,8 MVar. Sedagka PLT membagktka daya sebesar 89,9 MW + 1,9 MVar da aka ekooms jka membagktka daya kurag dar 90 MW. Gambar 10. Perbadga Rug-Rug Daya Total Tap Skearo UCAPA TERIMA KASIH Peuls megucapka terma kash kepada Pradpta Hafza yag membatu peggumpula data da BATA yag memberka beasswa kepada peuls DAFTAR ACUA Gambar 11. Perbadga Total Daya Pembagkta Tap Skearo Hasl peelta dapat dguaka secara lagsug utuk recaa pegoperasa pembagkt da pejadwala pembagkt pada saat beba pucak pada sstem yag dguaka dalam peelta. Dega megguaka hasl pada skearo 8, operator pembagkt pada tap pembagkt dapat meetuka jumlah daya aktf da reaktf yag dbagktka sehgga pembagkta mejad lebh ekooms da kualtas tegaga tetap terjaga. Metode peelta dapat dguaka utuk sstem la yag lebh besar, msalyasstem Jamal, sehgga dperoleh recaa pegoperasa da pejadwala pembagktyag lebh bak. 5. KESIMPULA OPF dega fugs obyektf fuel cost da flat voltage profle aka dcapa pada faktor pembebaa 60% utuk fuel cost da 40% utuk flat voltage profle. Baya [1]. R.F.S. Bud, da Suparma. Aalss Kualttas Pelayaa Sstem Kelstrka Bagka Beltug Ops uklr. Jural Pegembaga Eerg uklr, Vol. 14 o. 1, Ju 011, Hal []. A.A. Agae, ad S.K. Patl. Effectveess of Power Flow by Shut Compesato o Power Trasmsso. Iteratoal Joural of Egeerg ad Computer Scece, Vol. 3, Issue 6, Jue 014, pp [3]. R.F.S. Bud, da Suparma. Stud Perecaaa Pegembaga Pembagkt Wlayah Bagka Beltug dega Ops uklr. Prosdg Semar asoal Pegembaga Eerg uklr IV, 01. Hal [4].. Sahu. Voltage Profle Improvemet ad Loss Mmzato wth Voltage Regulator usg Partcle Swarm Optmzato. Iteratoal Joural of Electrcal ad Electrocs Research, Vol., Issue 4, 014, pp [5]. G.V. arayaa, et al. Trasmsso Cogesto ad Voltage Profle Maagemet Log Trasmsso Les usg UPFC wth Fuzzy Logc Cotroller. Iteratoal Research Joural of Egeerg ad Techology, Vol. 0, Issue 08, ovember 015, pp [6]. A. Umar, et al. Geerato Fuel Cost Mmzato of Power Grd usg Prmal Dual Iteror Pot OPF Method. Iteratoal Joural of Iovatve Research Scece, Egeerg ad Techology, Vol. 3, Issue 4, Aprl 014, pp [7]. B. Mahdad, et al. Optmal Power Flow wth Dscotous Fuel Cost Fuctos usg Decomposed GA Coordated wth Shut FACTS. Joural of Electrcal Egeerg ad Techology, Vol.4, o.4, 009, pp [8]. D. Be Attous, ad Y. Labb. Partcle Swarm Optmzato based Optmal Power Flow for Uts wth o-smooth Fuel Cost Fuctos. 84

11 Rzk Frmasyah Setya Bud, Sarjya, Sasogko Pramoo Had -Jural Pegembaga Eerg uklr Vol. 18, o., (016) Iteratoal Coferece o Electrcal ad Electrocs Egeerg (ELECO), 009, pp. I-377 I-381. [9]. K. S. Km, et al. Securty Costraed Ecoomc Dspatch usg Iteror Pot Method. Iteratoal Coferece o Power System Techology, 006, pp [10]. H. Mohamad, et al. Developmet of GUI Power System Load Flow Aalyss Tool based o ewto Raphso Method. 015 IEEE 7th Iteratoal Coferece o Egeerg Educato (ICEED), 015, pp [11]. R.T. Bhmarasett, ad A. Kumar. A ew Cotrbuto to Dstrbuto Load Flow Aalyss for Radal ad Mesh Dstrbuto Systems. 014 Sxth Iteratoal Coferece o Computatoal Itellgece ad Commucato etworks, 014, pp [1]. J. D. Weber. Implemetato of A ewto-based Optmal Power Flow to A Power System Smulato Evromet. Thess Uversty of Illos at Urbaa-Champag, [13]. H. Glavtsch ad R. Bacher. Optmal Power Flow Algorthms. Swss Federal Isttute of Tehcology, Swtzerlad. [14]. S. Ta, et al. Mult-objectve Optmal Power Flow Model for Power System Operato Dspatchg. 013 IEEE PES Asa-Pacfc Power ad Eergy Egeerg Coferece (APPEEC), 013, pp [15]. A.C.Z. De Souza, et al. Reactve Power Redspatch for Loss Reducto usg A Modfed Power Flow Jacoba. IET Geerato, Trasmsso ad Dstrbuto, Vol. 6, Issue 7, 01, pp [16]. B. Bhattacharya, et al. Real ad Reactve Power Optmzato usg Hybrd Cultural Algorthm. 014 Iteratoal Coferece o Cotrol, Istrumetato, Eergy ad Commucato, 014, pp [17]. R.F.S. Bud, et al. Stud Perbaka Mutu Tegaga Salura 0 kv GI Semau dega Pemasaga Kapastor Daya megguaka Metode Algortma Geetk. Skrps Jurusa Tekk Elektro Fakultas Tekk UGM, 009. [18]. R.F.S. Bud, da E. Lu. Aplkas Algortma Geetk utuk Perbaka Tegaga Salura 0 kv d sektar Wlayah PLT. Lokakarya Komputas dalam Sas da Tekolog uklr, 01, Hal [19]. K. Koh, et al. A Iteror-Pot Method for Large-Scale l1-regularzed Logstc Regresso. Joural of Mache Learg Research 8, 007, pp [0]. S. J. Km, et al. A Iteror-Pot Method for Large-Scale l1-regularzed Least Squares. IEEE Joural of Selected Topcs Sgal Processg, Vol. 1, o.4, December 007, pp [1]. A. K. Khamees, et al. Optmal Power Flow Methods: A Comprehesve Survey. Iteratoal Electrcal Egeerg Joural (IEEJ), Vol. 7, o. 4, 016, pp []. S. Gravlle. Optmal Reactve Dspatch through Iteror Pot Methods. IEEE Trasactos o Power System, Vol. 9, o. 1, Feb. 1994, pp [3]. G.L. Torres. A Iteror-pot Method for olear Optmal Power Flow usg Voltage Rectagular Coordates IEEE Trasactos o Power System, Vol. 13, ov. 1998, pp [4]. E.D. Castrouovo, et al. "ew Versos Of Iteror Pot Methods Appled To The Optmal Power Flow Problem". IEEE Trasactos o Power System, Vol. 16, 001, pp. 3. [5]. W. Hua. A Iteror Pot olear Programmg for Optmal Power Flow Problems wth A ovel Data Structure. IEEE Trasactos o Power System, Vol. 13, 1998, pp [6].. Guzel. A Proposal to the Soluto of Multobjectve Lear Fractoal Programmg Problem. Abstrack ad Appled Aalyss, 013, pp [7]. F. Che, et al. A Learzato ad Parameterzato Approach to Tr-objectve Lear Programmg Problems for Power Geerato Expasos Plag. Eergy 87, 015, pp [8]. S. Sayah ad A. Hamouda. ovel Applcato of Dfferetal Evoluto Algorthm for Estmatg Fuel Cost Fucto of Thermal Geeratg Uts. 015 Thrd World Coferece o Complex Systems (WCCS), ov. 015, pp