PENDAHULUAN. Kebutuhan energi listrik di Indonesia terus meningkat setiap tahunnya. Untuk

Transkripsi

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan energi listrik di Indonesia terus meningkat setiap tahunnya. Untuk menanggulangi pertumbuhan tersebut, Pemerintah Indonesia mengadakan proyek pembangunan pembangkit tenaga listrik dengan total daya aktif yang dibangkitkan MW. Namun, penambahan pembangkit yang begitu banyak akan memerlukan saluran transmisi baru yang memerlukan pembebasan lahan yang sulit dilakukan. Sebagai usaha untuk menghindari skenario tersebut, perlu dilakukan pengoptimalan saluran transmisi yang telah ada. Saluran yang sudah ada bisa menjadi kurang optimal karena adanya daya reaktif pada saluran transmisi dan distribusi yang dapat mengakibatkan menurunya kualitas tegangan dan kapasitas transfer daya saluran. Kualitas tegangan pada jaringan dapat diketahui dengan cara melakukan analisis power flow pada jaringan. Dengan analisis power flow dapat diketahui arah arus, tegangan, serta phasor arus dan tegangan. Analisis power flow dapat dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya Newton Raphson, Gauss Seidel dan fast decouple. Pada penelitian ini, metode power flow yang akan digunakan adalah metode Newton Raphson. Namun pada kenyataanya, analisis power flow saja tidak cukup untuk mengetahui sejauh manakah sistem ketenalistrikan dapat mempertahankan nilai tegangan nominalnya ketika dibebani. Sehingga diperlukan analisis continous power flow (CPF) untuk mengetahui nilai pembebanan maksimal dari sistem dan kualitas tegangan pada berbagai nilai pembebanan, selain itu metode CPF dapat digunakan untuk mengetahui nilai transfer daya maksimal atau total transfer capability (TTC) suatu sistem tenaga.

2 Pada kondisi tertentu, kualitas tegangan yang diinginkan tidak dapat dicapai walaupun keluaran dari pembangkit sudah maksimal. Sehingga, untuk memperbaiki kualitas tegangan, dapat dilakukan dengan mengontrol daya reaktif pada sistem. Pengontrolan daya reaktif dapat dilakukan dengan menambahkan devais FACTS pada sistem. Salah satu devais flexible AC transmission system (FACTS), static synchronous compensator (STATCOM) dapat digunakan untuk mengatur reaktans pada jaringan secara dinamis. STATCOM dapat bersifat induktif maupun kapasitif. STATCOM dipilih karena sudah menggunakan konverter sebagai kontrolnya sehingga memiliki kecepatan kerja yang tinggi. Kapasitas saluran transmisi diwakili oleh tiga aspek yaitu total transfer capability (TTC), available transfer capability (ATC) dan existing transaction (ET). Total transfer capability adalah jumlah total kemampuan hantar saluran. ATC adalah kemampuan hantar saluran yang tidak dipakai. ET merupakan kemampuan hantar saluran yang telah dipakai. Dengan pengaturan reaktans yang dilakukan STATCOM, kapasitas saluran transmisi bisa ditingkatkan. Peningkatan kapasitas saluran pada peneltian ini difokuskan pada pemaksimalan ATC. Peningkatan nilai ATC tanpa menambah saluran baru pada suatu sistem berarti meningkatkan efisiensi saluran yang sudah ada. Untuk menghemat biaya, pemasangan STATCOM tidak dilakukan pada semua saluran. Untuk menentukan saluran mana yang memerlukan pemasangan STATCOM dilakukan pencarian bus yang terlemah pada jaringan dengan menggunakan metode relative voltage change. Bus yang nilai relative voltage change-nya tertinggi yang memerlukan pemasangan STATCOM. Penggunaan STATCOM untuk meningkatkan kualitas tegangan dan ATC ini ditujukan agar bisa diaplikasikan pada jaringan transmisi yang nyata, namun untuk menyedarhanakan

3 masalah dan agar penelitian ini kedepanya bisa dibandingkan dengan penelitian yang serupa, simulasi dilakukan menggunakan IEEE 14 bus. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimana pengaruh penempatan STATCOM pada sistem tenaga listrik terhadap kualitas dan kestabilan tegangan? 2. Bagaimana pengaruh penempatan STATCOM terhadap nilai available transfer capability? 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Sistem tenaga listrik yang digunakan menjadi objek penelitian adalah sistem tenaga listrik IEEE 14 bus. 2. Jumlah STATCOM yang dipasang pada jaringan dibatasi dengan jumlah 1 unit. 3. Perhitungan ATC hanya mempertimbangkan batasan kestabilan tegangan sistem. 4. Penelitian ini sebatas analisis statis dengan menggunakan simulasi power flow dan continuation power flow pada MATLAB Simulink dengan toolbox PSAT

4 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui lokasi pemasangan STATCOM untuk memperbaiki profil tegangan semua bus, memperbaiki kestabilan tegangan serta meningkatkan available transfer capability. 2. Mengetahui pengaruh pemasangan STATCOM terhadap nilai available transfer capability. 1.5 Sistematika Penulisan BAB 1 PENDAHULUAN Pada bab ini berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan laporan. Bab ini merupakan bab pembuka yang berisi mengapa permasalah itu penting serta ide untuk menyelesaikan permasalahan tersebut dalam kegiatan penelitian skripsi ini. BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI Pada bab ini berisi tentang penelitian-penelitian sejenis yang pernah dilakukan serta pembaruan apa yang ada pada penelitian ini. Pada bab ini juga diberi teori-teori yang mendukung terselenggaranya penelitian ini seperti teori-teori pada sistem transmisi dan distribusi sistem tenaga listrik, operasi pada sistem tenaga listrik, teknik tenaga listrik dasar dan aplikasi komputer dalam sistem tenaga listrik untuk menyelesaikan suatu permasalahan pada ketenagalistrikan dengan simulasi komputatif.

5 BAB III Metode Penelitian Pada bab ini berisi tentang tata cara dan tata kerja pelaksanaan penelitian dalam skripsi ini seperti pengumpulan data, pemyusunan model simulasi dan pelaksanaan simulasi. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini berisi tentang data-data hasil simulasi model sistem tenaga listrik, pengolahan data-data dan penyajianya serta pembahasan analitis untuk tiap hasil yang diperoleh. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil dan pembahasan hasil penelitian yang telah dilakukan serta saran-saran untuk keberlanjutan dan kemajuan penelitian ini di masa mendatang.