Line Transmisi. Oleh: Aris Heri Andriawan ( )

Transkripsi

1 ANALISIS APLIKASI PENJADWALAN UNIT-UNIT PEMBANGKIT PADA SISTEM KELISTRIKAN JAWA-BALI DENGAN MENGGUNAKAN UNIT COMMITMENT, UNIT DECOMMITMENT DAN MODIFIED UNIT DECOMMITMENT Oleh: Ars Her Andrawan (07000) PROGRAM PASCA SARJANA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER (ITS) SURABAYA Penjadwalan un pembangk agar baya operas pembangk mnmum Meode Penjadwalan Pembangk (Un Commmen) qun Commmen qun Decommmen qmodfed Un Decommmen Pembangk Lne Transms Beban (Flukuas) Pembangk mampu melayan Flukuas permnaan beban

2 Rumusan Masalah Penelan n akan memfokuskan pada masalah penjadwalan pembangkan dengan meode un commmen, un decommmen, dan modfed un decommmen pada ssem kelsrkan Jawa Bal. Baasan Masalah Penelan n menggunakan daa dar un pembangk, ssem pembangk Jawa Bal Karakersk npu-oupu masng-masng un dasumskan sama dengan konds awal

3 Tujuan dan Manfaa Penelan n berujuan unuk menganalss aplkas meode Un Commmen, Un Decommmen dan Modfed Un Decommmen unuk penjadwalan un pembangk hermal pada ssem kelsrkan Jawa-Bal. Dengan menganalss aplkas meode Un Commmen, Un Decommmen, dan Modfed Un Decommmen pada penjadwalan un pembangk hermal dharapkan dapa dperoleh pendekaan yang palng efsen unuk melakukan penjadwalan. Flowchar meodolog Penelan Gambar. Flowchar Meoodolog Penelan 3

4 Konrbus Dar hasl penelan dperoleh pendekaan yang palng efsen unuk melakukan penjadwalan sesua konds d lapangan. Hasl penelan memberkan masukan pada maer bahan perkulahan, berupa sofware baru yang bers ga menu sofware yau UC, UD, dan MUD, sera memberkan konrbus kepada PLN meode alernaf unuk menghaslkan penjadwalan yang ekonoms. Tnjauan Pusaka Sejarah penelan unuk masalah UC (Un Commmen):. D ahun 940-an an dsebu sebaga meode pemrograman neger campuran, dan berdasar aas dafar skala proras. Kelebhan: penyelesaannya sederhana. Tahun 980-an meode Branch dan Bound Algorhm dan meode Dynamc Programmng. Kelebhan: Kedua meode solusnya opmal unuk jumlah un pembangk yang kecl. Unuk un pembangk yang besar meode pendekaan Lagrangan Relaxaon. Waku penyelesaan yang lebh pendek bla dbandngkan dengan Dynamc Programmng. Kelemahan: meode n sanga sensf erhadap pengal Lagrange, sehngga dengan berambahnya pengal lagrange sul dcar solusnya. 3. Sequenal Un Commmen dkembangkan unuk menyempurnakan meode Lagrangan Relaxaon dan meode Dynamc Programmng. Kekurangan: Meode n membuuhkan dafar proras heursc unuk mendapakan harga awal. Kelebhan: Selan proras radsonal, meode n menyeleks un yang palng mengunungkan unuk comm pada bass operas ekonoms dan permnaan ssem selama proses eras. 4

5 4. Tahun 990an, Chaoan L menemukan meode un commmen baru berdasarkan pada prosedur dekommen. Kommen ssem dawal dengan semua un erseda pada perode sud. Kekurangan: Permulaan jadwal un memlk cadangan perpuaran yang berlebh sehngga baya operas ssem dak ekonoms karena baya operasonal lebh besar. Unuk mendapakan baya operas yang ekonoms, beberapa un harus dpermbangkan unuk shudown pada sau aau semua bagan selama perode waku penjadwalan. 5. Fexong Hu, pada ahun 004 melakukan modfkas meode Un Decommen dengan memperbak dan menambahkan beberapa konsran. Meode n dsebu dengan Modfed Un Decommmen (MUD). Penelan n mengaplkaskan Dynamc Progrmmng pada meode Un Commmen, Un Decommmen, dan Modfed Un Decommmen unuk penjadwalan un pembangk ssem kelsrkan Jawa-Bal.. Un Commmen Fungs kuadrak yang dgunakan unuk pendekaan baya produks, adalah : ( p ) = C = a + b x p c x p F +,,,,,,, Toal baya produks: mn F u x p = T I [ C ( p ) u ) + S ( x,, u, u ], ) = = 5

6 Subyek pada: Baasan permnaan beban: I = p u = D =,..., T Baasan cadangan perpuaran: I = p max u R Baasan kapasas pembangk: =,..., T max max p p p =,..., I; =,..., T Baasan mnmum up/down me on, jka x, < on u = 0, jka x, < 0 aau, konds yang lan Persamaan keadaan ranss: x max( x,,0) +, = mn ( x,,0), jka jka u u = = 0 Dynamc Programmng Algorma dar dynamc programmng dapa dnyaakan dengan: F cos [ P ( K, I) + S ( K, L : K, I) + F ( K, L) ] ( K, I) = mn cos cos cos { L} Dengan, Fcos (K, I) = oal baya palng kecl pada sae (K, I) Pcos (K, I) = baya produks unuk sae (K, I) Scos (K-, L:K, I) = baya ranss dar sae (K-, L) sampa dengan (K, I) 6

7 Gambar. Flowchar Algorma Un Commmen. Un Decommmen (UD) Fungs objekf : mn,, [ C ( P )* U + S ( X, U, U ] ) Baasan kesmbangan beban dengan mulpler λ, Dengan menambahkan pada fungs objekf daas, permasalahan opmsas menjad: P * U D = 0 =,,..., T [ C ( P )* U + S ( X,, U, U, ) λ ( P * U D )] mn 7

8 Subyek pada :. Nla kelebhan cadangan perpuaran, req EXS = R * U D R 0. Persamaan konds dnamk x X, + up T = X, cool T jka X jka X jka T jka T, dn cool = T X T, up jka X, + X jka X, up dan U, ( hdup danharus eap hdup) = T, T up ( ma daneap harus ma) = T dn = ( hdup ) = ( hdupdan mungkn ma) dan U cool danu = ( ma) dan U = 3. Baasan-baasan yang lan: baas kemampuan mn/max pembangk, mnmum up/down me, dan lan-lan. Gambar 3. Flowchar Algorma Un Decommmen 8

9 3. Modfed Un Decommmen (MUD) fungs objekf : mn{ T I = 0 = C up, (( U, + U, ) + U, + U, ) / + T I = = F ( p, ) xu, + T I = 0 = C down, ( U, + U, ( U, + U, )) / } Dar persamaan (): erm perama berar baya produks; erm ke dua berar penyalaan semua un; erm ke 3 berar baya pemadaman (shu down). subyek pada: D I = p I = p, xu, = 0 max up, xu, D R 0 p mn p, p max p, -δ, p,+ p, +δ, X, on jka U,+ =0 & U, = X, off jka U,+ = & U, =0 9

10 Formulas Meode MUD Proses uama dar MUD hampr sama dengan meode un decommen, eap perbakan dbua dengan lebh banyak baasan, seper ramp rae, dan lan-lan, yang dpermbangkan. Penjadwalan har berkunya dlakukan berdasarkan konds awal un. Solus awal dmungknkan menuru konds awal dar un yang dkerjakan, Jka : X, >0 aau X, > off Selanjunya deapkan: U,0 = {,,T} Subprogram Dynamc Programmng dgunakan unuk masng-masng kandda un unuk menenukan dekommen opmal (aau dekommen sebagan) un dalam perode waku penelan, sehngga ddapakan baya produks mnmum. Sub-program economc dspach, dgunakan unuk mendapakan nla mnmum dar fungs obyekf. Jadwal dengan nla palng rendah dplh sebaga hasl dar eras sekarang. Proses eras berlanju sampa dak ada perubahan jadwal yang bsa mereduks lag nla fungs obyekfnya. 0

11 Algorma Gambar 4. Flowchar Pelaksanaan Algorma MUD Analss Smulas penjadwalan dengan meode un commmen dengan beban Mnggu, 4 januar 009 dan Senn, 5 Januar 009. Smulas penjadwalan dengan meode un decommmen dengan beban Mnggu, 4 januar 009 dan Senn, 5 Januar 009. Smulas penjadwalan dengan meode modfed un decommmen

12 Gambar 5. Topolog Ssem Jawa - Bal Gambar 6. Sngle Lne Dagram Ssem Jawa - Bal

13 Tabel. Parameer Pembangk Thermal No. No. Un A B C MaxCap (MW) MnCap (MW) MUT (h) MDT (h) Baya anpa beban ($/h) Saus awal Harga bahan bakar ($/MCal) Baya sar up ($/kwh) PT. INDONESIA POWER. Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Lanjuan Tabel. Parameer Pembangk Thermal No. No. Un A B C MaxCap (MW) MnCap (MW) MUT (h) MDT (h) Baya anpa beban ($/h) Saus awal Harga bahan bakar ($/MCal) Baya sar up ($/kwh) PT. PEMBANGKITAN JAWA BALI. Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un Un

14 Tabel. Un-un yang mengalam shu down dengan UD Har/anggal No. Un Nama Un Perode waku Lama shudown 3 PLTGU Gresk # B , , , jam Mnggu, 4 Januar PLTGU Gresk # B , jam 6 PLTU Paon # 0 s/d.00 jam 7 PLTU Gresk # 0 s/d.00 jam 8 PLTU Gresk # 0 s/d.00 jam Senn, 5 Januar PLTGU Gresk # B PLTGU Gresk # B ,5 jam 9 jam 8 PLTU Gresk # , , ,5 jam 7 PLTU Gresk # , , ,5 jam 6 PLTU Paon # , , , , ,5 jam 3 PLTU M. Karang # jam PLTU M. Karang #.00 4 jam PLTU M. Karang #B.00 jam Tabel 3. Un-un yang mengalam shu down dengan MUD Har/anggal No. Un Nama Un Perode waku Lama shudown 3 PLTGU Gresk # B , , , jam Mnggu, 4 Januar PLTGU Gresk # B , jam 6 PLTU Paon # 0 s/d.00 jam 7 PLTU Gresk # 0 s/d.00 jam 8 PLTU Gresk # 0 s/d.00 jam 3 PLTGU Gresk # B ,5 jam 3 PLTGU Gresk # B jam 8 PLTU Gresk # , , ,5 jam Senn, 5 Januar PLTU Gresk # PLTU Paon # , , , , , , ,5 jam 4,5 jam 3 PLTU M. Karang # jam PLTU M. Karang #.00 4 jam PLTU M. Karang #B.00 jam 4

15 Perbandngan pembebanan ap un PLN dengan Uncom Beban (5586 MW) Daya pembangkan ap un (MW) Un Pembangk PLN Uncom Perbandngan Pembebanan ap Un PLN dengan UD Beban (5586 MW) Daya Pembebanan ap Un (MW) Un Pembangk PLN Decom Perbandngan Pembebanan ap Un PLN dengan MUD Beban (5586 MW) Daya pembangkan ap Un (MW) Un Pembangk PLN Modf Perbandngan Pembebanan ap Un PLN dengan Uncom Beban ( 7087 MW ) Daya Pembangkan ap Un (MW) Un Pembangk PLN Uncom 5

16 Perbandngan Pembebanan Tap Un PLN dengan UD Beban ( 7087 MW) Daya pembangkan ap Un (MW) Un Pembangk PLN Decom Perbandngan pembebanan ap Un PLN dengan MUD Beban ( 7087 MW) Daya pembangkan ap un (MW) Un Pembangk PLN Modf Tabel 4. Perbandngan Baya operasonal anara Un Commmen, Un Decommmen, dan Modfed Un Decommmen Perode Mnggu-Senn, 4-5 Januar 009 Meode Penjadwalan Toal Baya Operas Mnggu, 4 Januar 009 Toal Baya Operas Senn, 5 Januar 009 ($) (Rp) ($) (Rp) Un Commmen 5.88, , , ,00 Un Decommmen , , , ,00 Penghemaan 47.68, ,00 9.8, ,00 Modfed Un Decommmen , , , ,00 Penghemaan , , , ,00 Keerangan: $ US = Rp ,- 6

17 Kesmpulan Penjadwalan pembangk dengan UC, UD dan MUD dapa dgunakan unuk penyelesaan dalam rangka memperoleh kombnas penjadwalan pembangk yang relaf feasble. Dar 3 un yang beroperas dan dlakukan penjadwalan dengan ke-ga meode penjadwalan, pada Un Decommmen dan Modfed Un Decommmen dmungknkan dlakukan proses decommng sebanyak 3 un PLTU selama jam dan PLTGU selama 8 dan jam unuk shudown pada har mnggu, dan 6 PLTU selama 3,5 jam dan PLTGU selama 7,5 9 jam unuk shudown pada har senn. Bla dbandngkan dengan penjadwalan meode UC, dhaslkan penghemaan baya sebasar Rp. 45,98 jua dengan UD dan Rp. 45,9 jua dengan MUD pada penjadwalan Mnggu 4 Januar 009. Penghemaan sebesar RP. 8,7 jua dengan UD dan Rp. 8, jua dengan MUD pada penjadwalan Senn, 5 Januar 009. Berdasarkan hasl pengurangan oal baya operasonal, un decommmen merupakan meode yang palng efsen dar ke-ga meode penjadwalan. Dar analss smulas penjadwalan yang dlakukan member konrbus kepada PLN bahwa meode UC, UD dan MUD dapa dpermbangkan oleh PLN dpaka unuk penjadwalan dengan ujuan menghema baya operas pembangk. 7