STUDI ANALISA HUBUNGAN FREKUENSI DENGAN PENENTUAN TRANSFER DAYA PADA JALUR INTERKONEKSI SUBSISTEM SUMSEL LAMPUNG (JURNAL)

Transkripsi

1 STUDI ANALISA HUBUNGAN FREKUENSI DENGAN PENENTUAN TRANSFER DAYA PADA JALUR INTERKONEKSI SUBSISTEM SUMSEL LAMPUNG (JURNAL) Oleh Muhammad Hakam Sidiq (1) Drs. Agus Santoso, ST., MT (2) Yenni Afrida, ST., M,Pd.T (3) PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

2 STUDI ANALISA HUBUNGAN FREKUENSI DENGAN PENENTUAN TRANSFER DAYA PADA JALUR INTERKONEKSI SUBSISTEM SUMSEL LAMPUNG Muhammad Hakam Sidiq (1) Drs. Agus Santoso, ST., MT (2) Yenni Afrida, ST., M,Pd.T (3) Abstract: The subsystem Lampung occur disconnections between power generation with load power, which supplies power generation Lampung is still lacking compared to consumers who are in the subsystem Lampung. So, to meet the power shortage the data transfer occurs between subsystem Southern Sumatra to Lampung. Evacuation of Sumsel Lampung power subsystem that uses path backbone conductive Bukit Asam Baturaja 1.2 is very susceptible to interference, so it is possible the occurrence of a total blackout for power evacuation difficult path due to reduction in the frequency subsystem of Sumsel Lampung pretty high on the Lampung subsystem that can touch settings under frequency relay on plants in Lampung subsystem. To anticipate that is necessary for the calculation of the value of the transfer restrictions on interconnection lines Sumsel Lampung subsystem in order to avoid a total blackout subsystem Lampung. Key words : Frequency, Interconnection, Power Transfer.. Abstrak: Pada Subsistem Lampung terjadi ketidakseimbangan antara daya pembangkitan dengan daya beban, dimana pasokan daya pembangkitan Lampung masih kurang dibandingkan dengan beban konsumen yang berada di subsistem Lampung. Maka untuk memenuhi kekurangan daya tersebut terjadi transfer daya antara Subsistem Sumsel dengan Subsistem Lampung. Evakuasi daya subsistem Sumsel Lampung yang menggunakan jalur Backbone penghantar Bukit Asam Baturaja 1.2 sangat rentan terhadap gangguan. Sehingga sangat memungkinkan terjadinya pemadaman total subsistem atau blackout parcial akibat tripnya jalur evakuasi daya subsistem Sumsel Lampung akibat penurunan frekuensi cukup tinggi pada subsistem Lampung sehingga dapat menyentuh seting under Frekuensi relay pada pembangkit di subsistem Lampung. Untuk mengantisipasi hal tersebut, maka diperlukan perhitungan untuk pembatasan nilai transfer pada jalur interkoneksi subsistem Sumsel Lampung agar tidak terjadinya pemadaman total subsistem Lampung. Kata kunci : Frekuensi, Interkoneksi,Transfer Daya. s 1 Mahasiswa Teknik Elektro 2 Dosen Pembimbing I 3 Dosen Pembimbing 2

3 1 1. PENDAHULUAN Untuk keperluan penyediaan tenaga listrik bagi para pelanggan, diperlukan berbagai peralatan listrik. Berbagai peralatan listrik ini dihubungkan satu sama lain mempunyai interelasi dan secara keseluruhan membentuk suatu sistem tenaga listrik. Yang dimaksud dengan sistem tenaga listrik disini adalah sekumpulan pusat listrik dan gardu induk (pusat beban) yang satu sama lain dihubungkan oleh jaringan transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan interkoneksi. Sistem tenaga listrik harus mampu menyediakan tenaga listrik bagi konsumen dengan frekuensi yang konstan, oleh karena itu antara daya pembangkit dengan daya beban diupayakan agar seimbang. Terjadinya kenaikan frekuensi berarti daya pembangkitan lebih besar dari daya beban, sebaliknya apabila beban yang dilayani lebih besar dari daya yang dibangkitkan maka akan terjadi penurunan frekuensi. Dalam operasi real time, frekuensi sistem selalu berubah-ubah dikarenakan beberapa hal, antara lain beban yang selalu dinamis, pemutusan beban secara mendadak akibat gangguan pada saluran transmisi atau distribusi, dan gangguan pada pembangkit yang sedang beroperasi. Ketiga hal di atas tentu sangat mempengaruhi keamanan operasi dari pembangkit karena generator sinkron cenderung beroperasi stabil pada rentang frekuensi tertentu. Sistem tenaga listrik di Sumbagsel terdiri dari tiga Subsistem yang saling berinterkoneksi, yaitu Subsistem Sumsel, Subistem Lampung dan Subsistem Bengkulu. Penghubung jalur interkoneksi antara Subsistem Sumsel dengan Lampung ialah SUTT Bukit Asam Baturaja, sedangkan antara Subsistem Sumsel dengan Bengkulu ialah SUTT Lubuk Linggau - Pekalongan. Subsistem Sumsel dengan sumber daya alam berupa gas dan batubara yang banyak menjadikan Subsistem Sumsel memiliki daya pembangkitan yang lebih besar dibandingkan dengan Subsistem yang lainnya. Pada Subsistem Lampung terjadi ketidakseimbangan antara daya pembangkitan dengan daya beban, dimana pasokan daya pembangkitan Lampung masih kurang dibandingkan dengan beban konsumen yang berada di subsistem Lampung. Maka untuk memenuhi kekurangan daya tersebut terjadi transfer daya antara Subsistem Sumsel dengan Subsistem Lampung. Tripnya pembangkit secara mendadak akibat gangguan internal atau gangguan pada saluran transmisi jalur backbone Subsistem Lampung dapat mengakibatkan penurunan frekuensi cukup tinggi pada sistem. Penurunan frekuensi akan mengganggu kestabilan dari pembangkit yang sedang beroperasi.

4 2 Sesuai Aturan Jaringan PLN Sumatera, range pengaturan frekuensi pada sistem adalah (50 ± 0,5Hz) agar pembangkit dapat beroperasi secara normal dan setelan under frekuensi relay pada pembangkit adalah sama (47.5 Hz) pada setiap pembangkit kecuali permintaan PLN P3B Sumatera sehingga sangat mungkin terjadi pemadaman total subsistem atau blackout partial akibat tripnya jalur evakuasi daya subsistem Sumsel Lampung akibat penurunan frekuensi cukup tinggi pada subsistem Lampung sehingga dapat menyentuh setting under Frekuensi relay pada pembangkit di subsistem Lampung. Oleh karena itu, perlu ditentukan pembatasan nilai transfer pada jalur interkoneksi subsistem Sumsel Lampung. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Teori Sistem Interkoneksi Permintaan beban konsumen pada umumnya sangat dinamis setiap saat untuk berbagai ragam penggunaan yang tidak bisa diprediksi secara pasti. Keadaan ini perlu diantisipasi dengan penyediaan pasokan listrik yang cukup dan dapat merespon kondisi beban yang dinamis tersebut. Pusat-pusat Pembangkit listrik umumnya jauh dari bebannya dan tersebar di wilayah yang berbeda-beda. Kondisi ini membutuhkan sistem jaringan interkoneksi antar pembangkit dan demand di sejumlah wilayah yang secara teknis dan topologis masih memenuhi kriteria keandalan dan keenomian. Tujuan interkoneksi Sistem Tenaga Listrik adalah untuk alasan ekonomis dan keandalan pasokan listrik ke pelanggan yang terus meningkat. Interkoneksi sistem tenaga sangat dibutuhkan dalam upaya mengikuti tuntutan demands saat ini dan antisipasi perkembangan sistem ke depan yang semakin luas dan komplek. Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik Interkoneksi Daya aktif dan Frekuensi Daya aktif mempunyai hubungan erat dengan nilai frekuensi dalam sistem, sedangkan beban sistem selalu berubah sepanjang waktu. Sehubungan dengan hal ini, maka untuk mempertahankan frekuensi dalam batas toleransi yang diperbolehkan, penyediaan / pembangkitan daya aktif dalam sistem harus disesuaikan dengan kebutuhan pelanggan atas daya aktif. Penyesuaian daya aktif ini dilakukan dengan mengatur besarnya kopel penggerak generator. Penambahan kopel pemutar generator memerlukan tambahan bahan bakar pada unit pembangkit termis dan pada unit PLTA memerlukan penambahan air. Oleh

5 3 karenanya produksi MW memerlukan bahan bakar pada unit pembangkit termis dan memerlukan sejumlah air pada unit PLTA. Menurut hukum Newton ada hubungan antara kopel penggerak mekanis penggerak generator dengan perputaran generator, yaitu : Hal ini berarti bahwa pengaturan frekuensi dalam sistem berarti pula pengaturan kopel penggerak generator atau juga pengaturan daya aktif dari generator. Ditinjau dari segi mesin penggerak generator ini berarti bahwa pengaturan frekuensi sistem adalah pengaturan pemberian bahan bakar pada unit termis dan pengaturan pemberian air pada unit PLTA. Ditinjau dari segi beban sistem, frekuensi akan turun apabila daya aktif yang dibangkitkan tidak mencukupi kebutuhan beban dan sebaliknya frekuensi akan naik apabila ada surplus daya aktif dalam sistem. (Tg Tb) = T < 0, maka dω / < 0, frekuensi turun (Tg Tb) = T > 0, maka dω / > 0, frekuensi naik Transfer Daya Pada suatu sistem tenaga listrik terjadi ketidakseimbangan antara daya pembangkit dan beban maka akan mempengaruhi besarnya nilai frekuensi dimana jika beban yang dilayani lebih besar dari kemampuan pembangkit akan menyebabkan penurunan frekuensi pada sistem tersebut. Sebaliknya apabila daya pembangkitan lebih besar dari beban akan terjadi kenaikan frekuensi. Pada suatu sistem dapat terdiri dari beberapa subsistem, dimana subsistem ini akan saling membantu dalam memenuhi ketidaksetimbangan daya. Dimana jika terdapat suatu subsistem yang mengalami kekurangan daya pembangkit, maka subsistem lain yang memiliki daya pembangkit yang lebih akan mentransfer daya melalui SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi) untuk memenuhi kebutuhan daya subsistem yang mengalami kekurangan daya tersebut Faktor Faktor yang Mempengaruhi Penurunan Frekuensi Persentase Beban Lebih Besarnya beban lebih ditentukan dengan membandingkan daya pembangkit yang hilang dengan daya pembangkit yang masih beroperasi atau membandingkan jumlah beban yang tidak dapat dipikul yang disebabkan hilangnya pembangkitan dengan beban yang

6 4 masih dapat dipikul oleh pembangkit yang tersisa. Persentase kelebihan beban (persen overload = OL) didefinisikan sebagai berikut: OL = Beban sisa daya pembangkitan Sisa daya pembangkitan Atau x 100% (2.1) OL Daya pembangkitan yang ilang = x 100% (2.2) Sisa daya pembangkitan Definisi persentase kelebihan beban secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut: OL = P L (P G0 P G ) P G0 P G x 100% (2.3) Atau OL = Dimana: P L P G P G0 P G x 100% (2.4) = kebutuhan beban sistem P G0 = daya pembangkitan mula-mula P G = daya pembangkitan yang hilang Jadi dengan mengetahui persentase kelebihan beban, dapat diketahui tingkat ketidakseimbangan antara daya pembangkitan dengan kebutuhan beban suatu system Konstanta Inersia Sistem Energi kinetik dari suatu sistem tenaga listrik adalah merupakan jumlah energi kinetik dari unit-unit pembangkit ditambah dengan energi kinetik dari bebannya sendiri. Hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut: E t = k i=1 E i Sehingga: E t = k i=1 Dimana: + Energi kinetik beban (2.5) E i = G i. H i (2.6) G i. H i + Energi kinetik beban (2.7) E t = Energi kinetik total sistem (MW.detik) E i = Energi kinetik yang tersimpan di pembangkit ke-1 (MW.detik) G i = Rating unit pembangkit ke-1 (MVA) H i = Konstanta (MW.detik/MVA) K = jumlah pembangkit inersia mesin ke-1 Harga konstanta inersia (H) dari suatu unit pembangkit biasanya telah ditentukan oleh pabrik pembuatannya atau dapat juga ditentukan dengan persamaan berikut: Energi kinetik mesin (MW. detik) H = rating mesin (MVA) (2.8) Pada saat terjadinya kekurangan pembangkit, maka kelebihan beban tersebut mula mula dilayani sebagai energi kinetik yang dimiliki mesin mesin. Setelah energi kinetik tersebut habis maka frekuensi akan turun hingga nilai tertentu.

7 5 Konstanta inersia sistem hanya berpengaruh pada masa peralihan setelah suatu ketidakseimbangan terjadi untuk memberikan waktu yang cukup bagi pengaturan primer dan sekunder untuk menambah daya pembangkit. Makin besar harga H makin lambat sistem mencapai frekuensi akhirnya. Jadi besaran H ini merupakan ukuran dari kekakuan dari sistem. Semakin besar harga H semakin kaku pula sistem itu terhadap gangguan Indeks Karakteristik Frekuensi Daya Beban (d) Jika P L0 adalah permintaan beban pada frekuensi normal (f 0 ) maka beban yang terdiri bermacam macam jenis itu dapat dinyatakan sebagai daya yang tergantung secara eksponensial terhadap frekuensi, yang dapat dinyatakan sebagai berikut: P L = P L0 f f 0 d (2.9) Dimana: P L = Permintaan beban pada frekuensi sembarang f = frekuensi sembarang d = suatu indeks yang berhubungan dengan karakteristik frekuensinya Pengaruh daya akibat perubahan frekuensi, Jika beban sistem seluruhnya bersifat tahanan (resistif murni) maka harga d akan mendekati nol, artinya permintaan beban tidak dipengaruhi frekuensi. Jika komposisi beban makin bersifat induktif maka harga d akan makin besar Perhitungan Penurunan Frekuensi karena Gangguan Unit Pembangkit Penambahan beban secara mendadak mempunyai dampak menurunkan frekuensi sistem, begitu pula apabila ada unit pembangkit yang terganggu dan trip (jatuh) dari sistem, dampaknya juga menurunkan frekuensi. Sebelum ada unit pembangkit yang trip, keadaan adalah seimbang, artinya daya yang dibangkitkan dalam sistem P G = beban P B. Jika unit pembangkit yang trip sebelum trip membangkitkan daya sebesar P S ke dalam sistem, maka pada saat unit ini trip dalam sistem terjadi kekurangan daya yang dibangkitkan sebesar P S. Kekurangan daya inilah yang menyebabkan frekuensi turun. Secara fisik, kekurangan daya ini menyebabkan kopel yang dihasilkan generator generator dalam sistem T G menjadi lebih kecil daripada kopel beban T G sehingga menurut persamaan dibawah ini: T = T G T B adalah < 0 Nilai T < 0 ini menyebabkan terjadinya percepatan negatif atas kecepatan sudut rotor generator, karena T = I dω (2.10)

8 Dimana I = nilai momen inersia bagian bagian yang berputar dalam sistem. Dinyatakan dengan frekuensi melalui persamaan ω = 2πf didapat: P S0 = 2πI ω 0 P S0 = 2π I ω 0 (2.14) (2.15) 6 F 0 T = I. 2π = frekuensi sistem (2.11) P G0 = besarnya daya yang dibangkitkan dalam sistem sebelum ada gangguan unit pembangkit P S0 = besarnya selisih daya antara yang dibangkitkan dengan beban setelah ada gangguan, dalam hal ini = sebenarnya daya yang dibangkitkan oleh unit yang terganggu P B0 = baban sistem sebelum gangguan T 0 = saat terjadinya gangguan unit pembangkit Maka: T G. ω 0 =P 0 (2.12) Tω 0 = P 0 P S0 P B0 = P S0 (2.13) P 0 = P B0 karena sebelum gangguan daya dibangkitkan adalah sama dengan beban tanda negatif menunjukkan adanya kekurangan daya yang dibangkitkan. Persamaan (2.11 ) bersama persamaan (2.13 ) menghasilkan: Karena ω 0 = 2π I f 0 selanjutnya didapat: P S0 = 2π I 2π f 0 = 4π 2 f 0 I (2.16) Nilai yang menyangkut energi mekanik dinyatakan dengan H, yaitu besarnya energi mekanik per MW terpasang. Energi mekanik dalam sistem: H = 1 2 = 1 2 I ω2 I (2πf)2 H = 2π 2 I f 2 (2.17) I = H 2π 2 f 2 (2.18) Persamaan (2.18) dimasukkan ke dalam persamaan (2.16 ) menjadi: P S0 = 4π 2 H f 0. 2π 2 2 f. 0 = 2H. f 0 Atau = f 0 2H. P S0 (2.19) Dengan persamaan (2.19) dapat dihitung nilai untuk persamaan nilai P S0 tertentu sesaat

9 7 setelah gangguan terjadi. Tanda negatif menunjukkan terjadinya penurunan frekuensi dengan terjadinya gangguan unit pembangkit yang sebelumnya menyumbangkan daya ke dalam sistem sebesar P S0. H adalah energi kinetis dalam sistem dibagi daya terpasang dalam sistem yang dinyatakan dalam MW. Untuk keperluan menghitung yang dinyatakan oleh persamaan (2.19), energi kinetis maupun daya terpasang yang dipakai untuk menghitung nilai H, haruslah dari sistem tanpa kebesaran unit yang terganggu. Karena merupakan energi kinetis perdaya terpasang, jadi dalam per unit maka P S0 yang dinyatakan dalam per unit adalah: P S0 P G0T P S0T Dimana: (2.19a) P G0T = daya yang terpasang dalam MW dari unit unit pembangkit yang beroperasi sebelum ada gangguan P S0T = daya terpasang dalam MW dari unit yang mengalami gangguan Dengan menggunakan kebesaran kebesaran per unit seperti yang dipakai untuk H maka persamaan (2.19) menjadi: = f 0 2H P S0 P G0T P S0T (2.20) Keharusan menyatakan nilai P S0 dalam per unit kalau nilai H dinyatakan dalam per unit adalah agar dimensi ruas kiri dan dimensi ruas kanan persamaan (2.20) menjadi sama yaitu Hertz detik. Dengan turunnya nilai frekuensi, besarnya beban juga turun, dimana untuk perubahan frekuensi sebesar f akan terjadi perubahan beban sebesar : PB = D x f Dalam hal ini D = PB / f adalah sebuah faktor yang menggambarkan besarnya perubahan beban yang terjadi dalam sistem sebagai akibat terjadinya sebuah frekuensi. Pada akhir selang waktu yang pertama merupakan permulaan selang waktu yang kedua, yaitu pada saat t1, nilai frekuensi adalah : F 1 = F 0 (/) 0-1 x (t 1 -t 0 ) Dimana (/) 0-1 adalah nilai / dalam selang waktu antara (t 0- t 1 ) Begitu seterusnya dapat dilakukan perhitungan yang serupa untuk selang selang waktu berikutnya 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pendahuluan Secara umum metodologi yang digunakan dalam Tugas Akhir

10 8 ini digambarkan pada flowchart sebagai berikut: - Baturaja sebagai jalur evakuasi daya dari Subsistem Sumsel ke Subsistem Lampung. 5. Kesimpulan Memberikan kesimpulan dari studi yang telah dilakukan dengan penentuan nilai ideal transfer daya dari Subsistem Sumsel ke Subsistem Lampung Gambar 3.1. Flowchart Metodologi penelitian Penjelasan dari flowchart metodelogi penelitian di atas adalah : 1. Studi Referensi Mengumpulkan bahan-bahan bacaan yang berkaitan dengan judul penelitan dari berbagai media seperti buku-buku penunjang, jurnal, internet, dan lain-lain. 2. Pengumpulan Data Mengambil data-data realisasi operasi berupa beban sistem, beban pembangkit, inersia pembangkit, serta topologi Subsistem Sumbagsel dari Sumber PT PLN (Persero) UPB Sumbagsel. 3. Perhitungan Menghitung pengaruh pelepasan SUTT 150 kv Bukit Asam - Baturaja sebagai jalur evakuasi daya dari Subsistem Sumsel ke Subsistem Lampung terhadap penuruan frekuensi. 4. Hasil Mendapatkan hasil perhitungan penurunan frekuensi dari pengaruh pelepasan SUTT 150 kv Bukit Asam 3.2 Lokasi Analisa Data Analisa perhitungan Tugas Akhir ini dilakukan pada sistem Tenaga Listrik Subsistem Lampung dan data yang diperlukan untuk penyusunan Tugas Akhir ini didapatkan dari PT. PLN (Persero) UPB Sumbagsel. 3.3 Variabel Analisis Data Diagram satu garis Subsistem Lampung Data pembangkitan Subsistem Lampung Beban Subsistem Lampung 3.4 Teknik pengumpulan dan pengolahan data 1. Pengambilan Data Data yang diperoleh dari pengambilan data di PT PLN (Persero) UPB Sumbagsel. 2. Perhitungan Data Data yang telah diperoleh kemudian dihitung dengan menggunakan persamaan swing generator. 3. Analisa Data

11 9 Dari hasil perhitungan kemudian dianalisa sehingga dapat ditentukan transfer ideal dari Subsistem Sumsel ke Subsistem Lampung pada waktu beban puncak, luar waktu beban puncak hari kerja dan waktu beban puncak, luar waktu beban puncak hari libur. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Perubahan Frekuensi Perhitungan pada Hari Kerja Waktu Beban Puncak Pada hari kerja WBP, yaitu Tanggal 4 Mei Sesuai dengan data beban hari kerja WBP sebesar 846,1 MW. Data lengkap sebagai berikut : Tabel 4.1 Data Perhitungan Hari Kerja WBP Selanjutnya kita akan menghitung perubahan frekuensi terhadap waktu saat tie-line SUTT 150 kv Bukit Asam Baturaja lepas secara tiba-tiba. Prosedur perhitungannya sebagai berikut : 1. Hitung besar perubahan (/) penurunan frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Bukit Asam Baturaja trip. = f 2H = 50 2X3,99815 Pso Pgot Psot ,1 360 = 0,62576 Hz/sec 2. Hitung frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Baturaja-Blambangan Umpu- Bukit Kemuning trip. Selisih waktu yang kita gunakan adalah 0,1 sekon. Nilai n dimulai dari 0. f n+1 = fn + ( t) f 1 = 50 0,62576(0,1) f 1 = 49,94 Hz 3. Tentukan beban sistem setelah perubahan frekuensi (Pb) waktu ke n dengan selang waktu masing-masing t = 0,1sekon. Pb n+1 = f n+1 xpb n f 0 Pb1 = 49,94 50 x846,1 Pb1 = 845,038 MW 4. Lanjutkan perhitungan s.d frekuensi mencapai frekuensi terendah 49,31 Hz. Pada WBP hari kerja, frekuensi mencapai 49,314 Hz dalam waktu 1 detik dengan nilai transfer 80 MW.

12 10 = f 2H Pso Pgot Psot Gambar 4.1. Grafik Penurunan Frekuensi pada Saat Hari Kerja WBP Perhitungan pada Hari Kerja Luar Waktu Beban Puncak Pada hari kerja LWBP, yaitu Tanggal 4 Mei Sesuai dengan data beban hari kerja LWBP pada sub bab diatas adalah sebesar 574,9 MW. Data lengkap sebagai berikut : Tabel 4.2 Data Perhitungan Hari Kerja LWBP Selanjutnya kita akan menghitung perubahan frekuensi terhadap waktu saat tie-line SUTT 150 kv Bukit Asam Baturaja lepas secara tiba-tiba. Prosedur perhitungannya sebagai berikut : 1. Hitung besar perubahan (/) penurunan frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Bukit Asam Baturaja trip. = X3, = 0,62886 Hz/sec 2. Hitung frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Baturaja-Blambangan Umpu- Bukit Kemuning trip. Selisih waktu yang kita gunakan adalah 0,1 sekon. Nilai n dimulai dari 0. f n+1 = fn + ( t) f 1 = 50 0,62886(0,1) f 1 = 49,94 Hz 3. Tentukan beban sistem setelah perubahan frekuensi (Pb) waktu ke n dengan selang waktu masing-masing t = 0,1sekon. Pb n+1 = f n+1 xpb n f 0 Pb1 = 49,94 50 x574,9 Pb1 = 574,177 MW 4. Lanjutkan perhitungan s.d frekuensi mencapai frekuensi terendah 49,31 Hz. Pada LWBP hari kerja, frekuensi mencapai 49,3126 Hz dalam waktu 1 detik dengan nilai transfer 68 MW.

13 11 gangguan Penghantar 150 kv Bukit Asam Baturaja trip. = f 2H Pso Pgot Psot Gambar 4.2. Grafik Penurunan Frekuensi pada Saat Hari Kerja LWBP Perhitungan pada Hari Libur Waktu Beban Puncak Pada hari libur WBP, yaitu Tanggal 8 Mei Sesuai dengan data beban hari libur WBP pada sub bab diatas adalah sebesar 826,9 MW. Data lengkap sebagai berikut : Tabel 4.3 Data Perhitungan Hari Libur WBP Selanjutnya kita akan menghitung perubahan frekuensi terhadap waktu saat tie-line SUTT 150 kv Bukit Asam Baturaja lepas secara tiba-tiba. Prosedur perhitungannya sebagai berikut : 1. Hitung besar perubahan (/) penurunan frekuensi akibat = 50 2X3, ,3 360 = 0,62664 Hz/sec 2. Hitung frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Baturaja-Blambangan Umpu- Bukit Kemuning trip. Selisih waktu yang kita gunakan adalah 0,1 sekon. Nilai n dimulai dari 0. f n+1 = fn + ( t) f 1 = 50 0,62664(0,1) f 1 = 49,94 Hz 3. Tentukan beban sistem setelah perubahan frekuensi (Pb) waktu ke n dengan selang waktu masing-masing t = 0,1sekon. Pb n+1 = f n+1 xpb n f 0 Pb1 = 49,94 50 x826,9 Pb1 = 825,864 MW 4. Lanjutkan perhitungan s.d frekuensi mencapai frekuensi terendah 49,31 Hz. Pada WBP hari libur, frekuensi mencapai

14 12 49,315 Hz dalam waktu 1 detik dengan nilai transfer 77 MW. Gambar 4.3. Grafik Penurunan Frekuensi pada Saat Hari Libur WBP Perhitungan pada Hari Libur Luar Waktu Beban Puncak Pada hari libur LWBP, yaitu Tanggal 8 Mei Sesuai dengan data beban hari libur WBP adalah sebesar 557,1 MW. Data lengkap sebagai berikut : Tabel 4.4 Data Perhitungan Hari Libur LWBP 1. Hitung besar perubahan (/) penurunan frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Bukit Asam Baturaja trip. = f 2H = 50 2X3,69305 Pso Pgot Psot = 0,62886 Hz/sec 2. Hitung frekuensi akibat gangguan Penghantar 150 kv Baturaja-Blambangan Umpu- Bukit Kemuning trip. Selisih waktu yang kita gunakan adalah 0,1 sekon. Nilai n dimulai dari 0. f n+1 = fn + ( t) f 1 = 50 0,62886(0,1) f 1 = 49,94 Hz 3. Tentukan beban sistem setelah perubahan frekuensi (Pb) waktu ke n dengan selang waktu masing-masing t = 0,1sekon. Pb n+1 = f n+1 f 0 xpb n Selanjutnya kita akan menghitung perubahan frekuensi terhadap waktu saat tie-line SUTT 150 kv Bukit Asam Baturaja lepas secara tiba-tiba. Prosedur perhitungannya sebagai berikut : Pb1 = 49,94 50 x557,1 Pb1 = 556,399 MW 4. Lanjutkan perhitungan s.d frekuensi mencapai frekuensi terendah 49,31 Hz. Pada WBP

15 13 hari libur, frekuensi mencapai 49,3126 Hz dalam waktu 1 detik dengan nilai transfer 68 MW. sumsel-lampung tidak dapat lebih dari 80 MW pada saat WBP dan 68 MW pada saat LWBP agar penurunan frekuensi tidak menyentuh skema ufr tahapan. Gambar 4.4. Grafik Penurunan Frekuensi pada Saat Hari Libur LWBP 4.6. Pembahasan Tabel 4.5 Resume Hasil Perhitungan Dari tabel diatas, dapat dilihat : 1. Penurunan frekuensi berbanding lurus terhadap kesiapan pembangkit di Subsitem Lampung dan beban Subsistem Lampung. 2. Transfer daya yang dapat dikirimkan dari Subsistem 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN 1. Pada hari kerja WBP, dengan beban Subsistem Lampung sebesar 846,1 MW dan pembangkit Lampung sebesar 521,6 MW maka transfer maksimal yang dapat disalurkan dari subsistem Sumsel-Lampung sebesar 80 MW dengan frekuensi akhir menjadi 49,314 Hz. 2. Pada hari kerja LWBP, dengan beban Subsistem Lampung sebesar 574,9 MW dan pembangkit Lampung sebesar 382 MW maka transfer maksimal yang dapat disalurkan dari subsistem Sumsel-Lampung sebesar 68 MW dengan frekuensi akhir menjadi 49,3126 Hz. 3. Pada hari libur WBP, dengan beban Subsistem Lampung sebesar 826,9 MW dan pembangkit Lampung sebesar 470,1 MW maka transfer maksimal yang dapat disalurkan dari subsistem Sumsel-Lampung sebesar 77 MW dengan frekuensi akhir menjadi 49,315 Hz. 4. Pada hari kerja LWBP, dengan beban Subsistem Lampung

16 14 sebesar 557,1 MW dan pembangkit Lampung sebesar 368,3 MW maka transfer maksimal yang dapat disalurkan dari subsistem Sumsel-Lampung sebesar 68 MW dengan frekuensi akhir menjadi 49,3126 Hz. 5. Berdasarkan beban tertinggi pada Subsistem Lampung, maka Subsistem lampung membutuhkan penambahan daya pembangkit sebesar ± 244 MW. Marsudi, Djiteng Operasi Sistem Tenaga Listrik. Penerbit Graha Ilmu : Yogyakarta. Pusat Pendidikan dan Pelatihan Overview Operasi Sistem. Jakarta : PLN 5.2 SARAN Hasil perhitungan ini diharapkan dapat menjadi acuan dan referensi untuk PLN dalam menambah pasokan daya pembangkit di Subsistem Lampung untuk mengantisipasi gangguan frekuensi rendah pada Subsistem Lampung saat terjadi gangguan pada Pht 150 kv Bukit Asam Baturaja 1.2. DAFTAR PUSTAKA Idris, K Analisis Sistem Tenaga Listrik. Penerbit Erlangga : Jakarta. Ir. Sulasno Analisis Sistem Tenaga Listrik. Penerbit Universitas Diponegoro : Semarang. Marsudi, Djiteng Pembangkitan Energi Listrik. Penerbit Erlangga : Jakarta.