Studi Perbaikan Stabilitas Tegangan Kurva P-V pada Sistem Jawa-Bali 500kV dengan Pemasangan Kapasitor Bank Menggunakan Teori Sensitivitas

dokumen-dokumen yang mirip
STUDI PEMASANGAN KAPASITOR BANK UNTUK MEMPERBAIKI FAKTOR DAYA DALAM RANGKA MENEKAN BIAYA OPERASIONAL PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV

Evaluasi Kestabilan Tegangan Sistem Jawa Bali 500kV menggunakan Metode Continuation Power Flow (CPF)

EVALUASI KESTABILAN TEGANGAN SISTEM JAWA BALI 500KV MENGGUNAKAN METODE CONTINUATION POWER FLOW (CPF)

STUDI KESTABILAN SISTEM BERDASARKAN PREDIKSI VOLTAGE COLLAPSE PADA SISTEM STANDAR IEEE 14 BUS MENGGUNAKAN MODAL ANALYSIS

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

OPTIMASI PENEMPATAN DAN KAPASITAS SVC DENGAN METODE ARTIFICIAL BEE COLONY ALGORITHM

Studi Perbaikan Stabilitas Tegangan Sistem Jawa-Madura- Bali (Jamali) dengan Pemasangan SVC Setelah Masuknya Pembangkit 1000 MW Paiton

BAB III METODE PENELITIAN

BAB IV STUDI ALIRAN DAYA

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (2016) ISSN: ( Print)

Abstrak. Kata kunci: kualitas daya, kapasitor bank, ETAP 1. Pendahuluan. 2. Kualitas Daya Listrik

Prosiding SENTIA 2016 Politeknik Negeri Malang Volume 8 ISSN:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SINGUDA ENSIKOM VOL. 7 NO. 2/Mei 2014

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Penentuan MVar Optimal SVC pada Sistem Transmisi Jawa Bali 500 kv Menggunakan Artificial Bee Colony Algorithm

BAB II DASAR TEORI. Gardu Induk, Jaringan Distribusi, dan Beban seperti yang ditunjukkan Gambar 2.1

Analisis Kontingensi Sistem Jawa-Bali 500KV Untuk Mendesain Keamanan Operasi

BAB III 1 METODE PENELITIAN

PERANCANGAN SOFTWARE APLIKASI UNTUK PERKIRAAN STABILITAS TRANSIEN MULTIMESIN MENGGUNAKAN METODE KRITERIA SAMA LUAS

ANALISIS PEHITUNGAN RUGI-RUGI DAYA PADA GARDU INDUK PLTU 2 SUMUT PANGKALAN SUSU DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM SIMULASI ELECTRICAL TRANSIENT ANALYZER

STUDI ALIRAN DAYA PADA SISTEM KELISTRIKAN SUMATERA BAGIAN UTARA (SUMBAGUT) 150 kv DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE POWERWORLD VERSI 17

Optimisasi Operasi Sistem Tenaga Listrik dengan Konstrain Kapabilitas Operasi Generator dan Kestabilan Steady State Global

Desain Filter Pasif Pada Sistem Kelistrikan Industri Guna Mengurangi Distorsi Harmonisa

Studi Pengaruh Penggunaan TCSC dan SVC terhadap Biaya Operasi Tahunan di Sistem Jawa Bali 500 kv

PENGATURAN SLACK BUS DALAM MENGOPTIMALKAN ALIRAN DAYA PADA KASUS IEEE 30 BUS MENGGUNAKAN METODE NEWTON-RAPHSON PADA APLIKASI MATLAB 7.

ANALISIS RUGI DAYA SISTEM DISTRIBUSI DENGAN PENINGKATAN INJEKSI JUMLAH PEMBANGKIT TERSEBAR. Publikasi Jurnal Skripsi

MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN PERNYATAAN...

PENGEMBANGAN KURVA P-V UNTUK GI 500 kv DALAM RANGKA MENGANTISIPASI VOLTAGE COLLAPSE. Rusda Basofi

PERHITUNGAN CCT (CRITICAL CLEARING TIME) UNTUK ANALISIS KESTABILAN TRANSIENT PADA SISTEM KELISTRIKAN 500KV JAWA-BALI

BAB IV ANALISIS DATA

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1

SIMULASI DAN ANALISIS ALIRAN DAYA PADA SISTEM TENAGA LISTRIK MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK ELECTRICAL TRANSIENT ANALYSER PROGRAM (ETAP) VERSI 4.

BAB IV HASIL DAN ANALISA. IEEE 30 bus yang telah dimodifikasi. Sistem IEEE 30 bus ini terdiri 30 bus,

SIMULASI DAN ANALISIS ALIRAN DAYA PADA SISTEM TENAGA LISTRIK MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK ELECTRICAL TRANSIENT ANALYSER PROGRAM (ETAP) VERSI 4.

STUDI ALIRAN DAYA PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV YANG TERINTERKONEKSI DENGAN DISTRIBUTED GENERATION (STUDI KASUS: PENYULANG PM.6 GI PEMATANG SIANTAR)

ALGORITMA ALIRAN DAYA UNTUK SISTEM DISTRIBUSI RADIAL DENGAN BEBAN SENSITIF TEGANGAN

BAB III SISTEM TENAGA LISTRIK INTERKONEKSI JAWA-BALI

Algoritma Aliran Daya untuk Sistem Distribusi Radial dengan Beban Sensitif Tegangan

PENENTUAN SLACK BUS PADA JARINGAN TENAGA LISTRIK SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN METODE ARTIFICIAL BEE COLONY

2.1 Distributed Generation

Strategi Interkoneksi Suplai Daya 2 Pembangkit di PT Ajinomoto Indonesia, Mojokerto Factory

Penentuan Kapasitas dan Lokasi Optimal Penempatan Kapasitor Bank Pada Penyulang Rijali Ambon Menggunakan Sistem Fuzzy

PERHITUNGAN BIAYA SEWAJARINGAN TRANSMISI 500 KV JAWA- BALI DENGAN METODE MW-MILE BIALEK TRACING

Penempatan Dan Penentuan Kapasitas Optimal Distributed Generator (DG) Menggunakan Artificial Bee Colony (ABC)

PENGARUH PENAMBAHAN PLTU TELUK SIRIH 100 MEGAWATT PADA SISTEM SUMATERA BAGIAN TENGAH

OPTIMISASI PENGATURAN DAYA REAKTIF DAN TEGANGAN PADA SISTEM INTERKONEKSI JAWA-BALI 500 KV MENGGUNAKAN QUANTUM BEHAVED PARTICLE SWARM OPTIMIZATION

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

II. TINJAUAN PUSTAKA. sinkron antara tegangan, frekuensi, dan sudut fasa. Operasi ini akan menyatakan

BAB III METODE PENELITIAN

OPTIMASI RATING SVC DAN TCSC UNTUK MENGURANGI RUGI-RUGI DAYA PADA SISTEM 500 kv JAMALI MENGGUNAKAN METODE PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO)

BAB II DASAR TEORI. Universitas Sumatera Utara

ANALISIS ALIRAN BEBAN SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN ETAP POWER STATION TUGAS AKHIR. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

STUDI RUGI DAYA SISTEM KELISTRIKAN BALI AKIBAT PERUBAHAN KAPASITAS PEMBANGKITAN DI PESANGGARAN

SIMULASI OPTIMASI DAYA REAKTIF DAN TEGANGAN PADA SISTEM JAMALI 500 kv MENGGUNAKAN METODE PARTICLE SWARM OPTIMIZATION

ANALISIS KONTINGENSI PADA SISTEM TENAGA LISTRIK DENGAN METODE ALIRAN DAYA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Analisis Kestabilan Sistem Daya pada Interkoneksi PT.Ajinomoto Indonesia dan PT.Ajinex Internasional Mojokerto Factory

BAB I PENDAHULUAN. bagi manusia untuk menjalankan aktivitasnya. Kebutuhan akan tenaga listrik

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Energi listrik merupakan suatu element penting dalam masyarakat

Nama : Ririn Harwati NRP : Pembimbing : 1. Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, PhD 2. Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT.

PENENTUAN TITIK INTERKONEKSI DISTRIBUTED GENERATION

Dosen Pembimbing II. Ir. Sjamsjul Anam, MT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Analisis Kestabilan Sistem Daya pada Interkoneksi PT.Ajinomoto Indonesia dan PT.Ajinex Internasional Mojokerto Factory

Kajian Potensi Kerugian Akibat Penggunaan BBM pada PLTG dan PLTGU di Sistem Jawa Bali

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PENGEMBANGAN SISTEM MONITORING VISUAL KEAMANAN TRANSMISI

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN. Pengumpulan data dilaksanakan di PT Pertamina (Persero) Refinery

Simulasi dan Analisis Stabilitas Transien dan Pelepasan Beban pada Sistem Kelistrikan PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh

No.33 Vol.1 Thn.XVII April 2010 ISSN :

Analisa Pengaruh Pemasangan Distributed Generation Terhadap Profil Tegangan Pada Penyulang Abang Karangasem

BAB I PENDAHULUAN. konsumen. Suplai daya listrik dari pusat-pusat pembangkit sampai ke konsumen

ANALISIS DAMPAK PEMASANGAN DISTIBUTED GENERATION (DG) TERHADAP PROFIL TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 18 BUS

ANALISIS SUSUT ENERGI PADA SISTEM KELISTRIKAN BALI SESUAI RENCANA OPERASI SUTET 500 kv

PENEMPATAN SVC (STATIC VAR COMPENSATOR ) PADA JARINGAN DISTRIBUSI DENGAN ETAP 7.5.0

PERBAIKAN REGULASI TEGANGAN

ANALISIS PERBAIKAN PROFIL TEGANGAN MENGGUNAKAN STATIC VAR COMPENSATOR (SVC) PADA SISTEM INTERKONEKSI AREA MALANG SKRIPSI

STUDI PENGATURAN TEGANGAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV YANG TERHUBUNG DENGAN DISTRIBUTED GENERATION (STUDI KASUS: PENYULANG TR 5 GI TARUTUNG)

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS

Erik Tridianto, Ontoseno Penangsang, Adi Soeprijanto Jurusan Teknik Elektro FTI - ITS

BAB I PENDAHULUAN. penerangan dan juga proses produksi yang melibatkan barang-barang elektronik dan

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

OPTIMALISASI KAPASITAS SVC PADA SISTEM JAWA BALI 500 KV MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

PENENTUAN BATAS TEGANGAN STEADY STATE DENGAN MENGGUNAKAN KURVA PQ PADA TEGANGAN BEBAN SENSITIF

2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Kata Kunci Operasi ekonomis, iterasi lambda, komputasi serial, komputasi paralel, core prosesor.

II. TINJAUAN PUSTAKA

STUDI KEMAMPUAN PEMBEBANAN MAKSIMUM SISTEM INTERKONEKSI SUMBAGSEL

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014ISSN: X Yogyakarta,15 November 2014

SIMULASI OPTIMASI DAYA REAKTIF DAN TEGANGAN PADA SISTEM JAMALI 500 kv MENGGUNAKAN METODE PARTICLE SWARM OPTIMIZATION

SIMULASI OPTIMASI PENEMPATAN KAPASITOR MENGGUNAKAN METODA ALGORITMA KUANTUM PADA SISTEM TEGANGAN MENENGAH REGION JAWA BARAT

BAB 1 PENDAHULUAN. serta dalam pengembangan berbagai sektor ekonomi. Dalam kenyataan ekonomi

Jurnal Media Elektro Vol. V No. 2 ISSN: ANALISIS RUGI-RUGI DAYA JARINGAN DISTRIBUSI 20 kv PADA SISTEM PLN KOTA KUPANG

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

Studi Perbaikan Stabilitas Tegangan Kurva P-V pada Sistem Jawa-Bali 500kV dengan Pemasangan Kapasitor Bank Menggunakan Teori Sensitivitas Tutuk Agung Sembogo Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Sukolilo Surabaya 60111 Abstrak Kebutuhan akan daya listrik saat ini semakin meningkat. Pembangunan pusat pembangkit juga bertambah. Sistem penyaluran daya listrik perlu ditingkatkan untuk memperoleh pelayanan yang maksimal. Tekanan yang tinggi pada sistem daya mengakibatkan banyak permasalahan besar seperti tegangan jatuh (voltage collapse) atau ketidakstabilan. Batas maksimum beban yang diizinkan pada sistem dalam batas tegangan stabilitas, biasanya ditentukan dari kurva P-V atau Q-V. Pada tugas akhir ini bertujuan untuk memperbaiki stabilitas tegangan terutama memperbaiki profil tegangan dengan pemasangan kapasitor bank di bus yang paling sensitif terhadap penambahan suatu beban P dan Q pada sistem kelistrikan Jawa-Bali 500kV. Besar kapasitas dari kapasitor bank meningkat sebanding dengan bertambahnya beban pada bus tersebut. Analisa stabilitas tegangan dapat dilakukan dengan metode kestabilan kurva P-V. Hasil kurva P-V sebelum dan sesudah pemasang kapasitor bank dapat dibandingkan, sehingga memperoleh perbaikan perbedaan kestabilan tegangan. Perbaikan tegangan dengan menggunakan kapasitor bank dapat memperbaiki factor daya pada jaringan tersebut. Analisa stabilitas tegangan kurva P-V ini dilakukan dengan software MATLAB. Keyword : Stabilitas Tegangan; Kurva P-V; aliran daya dan kapasitor bank I. PENDAHULUAN Pembebanan maksimum yang diizinkan pada sistem tenaga, dalam batas stabilitas tegangan, biasanya ditentukan dari kurva P-V atau Q-V. Simulasi dengan serangkaian computer diperlukan untuk menghasilkan kurva tersebut. Metode untuk menentukan batas stabilitas tegangan sistem adalah solusi multiple load flow, singularity criterion dengan matriks Jacobian dan lainlain. Karakteristik tegangan beban pada sistem sangat berpengaruh terhadap stabilitas tegangan. Beberapa penelitian telah melakukan percobaan tentang kestabilan suatu sistem. Kestabilan tegangan akan terganggu apabila keadaan beban meningkat dan suplai dari tenaga listrik yang tetap. Dengan merubah suatu besaran dari P dan Q kita dapat mengetahui keadaan tegangan pada jaringan. Dengan analisa kurva P-V dimana keadaan tegagan yang tetap dan beban yang berubah maka didapatkan suatu besaran tegangan. Beban berbanding terbalik dengan tegangan. Tujuan dari penelitian ini adalah dengan menggunakan analisa dari kurva P-V didapatkan batas steady state serta karakteristik dari sebuah sistem, sehingga dapat mengetahui bus yang paling sensitif terhadap penambahan beban. Dari bus tersebut dipasangkan kapasitor bank yang nantinya akan memperbaiki profil tegangan yang terjadi. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Study Aliran Daya Studi aliran daya adalah studi yang dilakukan untuk mendapatkan informasi mengenai aliran daya atau tegangan sistem dalam kondisi operasi tunak. Informasi ini sangat dibutuhkan guna mengevaluasi unjuk kerja sistem tenaga dan menganalisis kondisi pembangkitan maupun pembebanan. Analisis ini juga memerlukan informasi aliran daya dalam kondisi normal maupun darurat. Masalah aliran daya mencakup perhitungan aliran daya dan tegangan sistem pada terminal tertentu atau bus tertentu. Di dalam studi aliran daya, bus-bus dibagi dalam 3 macam, yaitu : a. Slack bus atau swing bus. b. Voltage controlled bus atau bus generator. c. Load bus atau bus beban. Pada tiap-tiap bus hanya ada 2 macam besaran yang ditentukan sedangkan kedua besaran yang lain merupakan hasil akhir dari perhitungan. Besaran-besaran yang ditentukan itu adalah : a. Slack bus ; harga skalar V dan sudut fasanya θ. b. Voltge controlled bus; daya real P dan harga skalar tegangan V. c. Load bus; daya real P dan daya reaktif Q. Slack bus berfungsi untuk menyuplai kekurangan daya real P dan daya reaktif Q pada sistem. 2.2 Metode Newton Raphson Persamaan umum dari arus yang menuju bus adalah : Persamaan diatas bila ditulis dalam bentuk polar adalah : Daya kompleks pada bus i adalah : sehingga dengan mensubsitusikan persamaan di atas didapatkan : (1) (2) (3) Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 1

(4) (15) Pisahkan bagian riil dan imajiner : Nilai untuk elemen J4 adalah : (5) (16) (6) Nilai-nilai P dan Q dapat ditetapkan untuk semua bus kecuali slack bus dan memperkirakan besar dan sudut tegangan pada setiap bus kecuali slack bus yang mana besar dan sudut tegangan telah ditentukan. Nilai perkiraan ini akan digunakan untuk menghitung nilai P danq dengan menggunakan persamaan di atas, sehingga didapatkan : Pada slack bus nilai magnitude tegangan (V) dan sudut tegangan (δ) adalah tetap, sehingga tidak dilakukan perhitungan pada setiap iterasinya. Sedangkan pada generator bus, daya aktif (P) dan magnitude tegangan (V) bernilai tetap. Sehingga hanya daya reaktif yang dihitung pada setiap iterasinya. Matrik Jacobian terdiri dari turunan parsial Pdan Q terhadap masing-masing variabel dalam persamaan di atas. Dapat dituliskan sebagai berikut : Submatrik J1, J2, J3, J4 menunjukkan turunan parsial dari persamaan di atas terhadap δdan V yang bersesuaian, dan secara matetatis dapat dituliskan sebagai berikut : Nilai untuk elemen J1 adalah : (7) (8) (9) (17) Setelah seluruh persamaan diselesaikan, maka nilai koreksi magnitude dan sudut tegangan ditambahkan ke nilai sebelumnya. (18) (19) 2.3 Sensitivitas Tegangan Sensitivitas tegangan adalah keadaan dimana tegangan pada bus jika dilakukan penambahan beban, atau dengan keadaan normal dilakukan aliran day, keadaan beban pada bus eban tidak mengalami penurunan. Penurunan tegangan pada bus beban diakibatkan dengan adanya suatu penambahan beban (beban P dan Q). jika penambahan beban beban pada bus dan pada sumber listrik tidak dilakukan penambahan sumber, maka drop tegangan akan terjadi pada bus tersebut. Dengan melakukan perhitungan terhadap perubahan tegangan ( V) pada masing-masing bus beban, didapatkan suatu bus yang paling sensitive terhadap perubahan beban. Sehingga tegangan pada bus sensitive tersebut akan mengalami drop tegangan setiap penambahan beban P dan Q. Adapun persamaan drop tegangan pada bus adalah sebagai berikut: (10) (20) Nilai untuk elemen J2 adalah : Nilai untuk elemen J3 adalah : (11) (12) (13) (14) Dari persamaan 20 didapatkan: (21) 2.4 Kapasitor Bank Fungsi dari kapasitor bank yang tersedia dalam bentuk tunggal unit maupun dalam bentuk group adalah sebagai pensuply kilovars dengan faktor daya tertinggal (lagging) kepada suatu sistem dimana kapasitor tersebut dihubungkan. Kapasitor bank yang dipasang pada ujung beban dari sirkuit mensuplai beban dengan faktor daya tertinggal (lagging), mempunyai beberapa efek, yaitu : a. Mengurangi komponen rangkaian arus yang tertinggal b. Menaikkan level tegangan pada beban c. Memperbaiki regulasi tegangan d. Meningkatkan factor daya dari sumber Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 2

2.5 Koreksi Faktor Daya Pembangkitan daya reaktif pada perencanaan daya dan pensuplaiannya ke beban-beban yang berlokasi pada jarak yang jauh adalah tidak ekonomis, tetapi dapat dengan mudah disediakan oleh kapasitor yang ditempatkan pada pusat beban. Faktor daya merupakan perbandingan antara daya nyata (kw) dan daya semu (kva). Dari gambar dapat ditentukan bahwa faktor daya sebelum dan sesudah dipasang kapasitor adalah cos θ 1 dan cos θ 2. Setelah dipasang kapasitor, faktor daya menjadi : (27) Gambar 1. Ilustrasi dari perubahan daya nyata dan daya reaktif sebagai fungsi dari faktor daya beban, pada daya semu dari beban konstan. Dengan mengasumsikan beban disuplai dengan daya nyata (aktif) P, daya reaktif tertinggal Q1, dan daya semu S1, pada faktor daya tertinggal bahwa : atau ketika kapasitor shunt Qc kva dipasang pada beban, faktor daya dapat ditingkatkan dari cos θ1 ke cos θ2, dimana : Gambar 2. Ilustrasi dari koreksi faktor daya (22) (23) (24) (25) (26) Oleh karena itu, dapat dilihat dari gambar 2.b, daya semu dan daya reaktif menurun dari S1 kva menjadi S2 kva dan dari Q1 kvar menjadi Q2 kvar. Tentu saja, penurunan hasil daya reaktif dalam penurunan arus total, yang disebabkan oleh turunnya penyusutan daya. Dengan adanya perbaikan faktor daya, akan timbul pengurangan kva yang mengalir pada jaringan. Sehingga pada jaringan tersebut dapat ditambahkan sejumlah kva sebesar pengurangan kva yang terjadi. Tambahan kva ini merupakan selisih antara kva sebelum dipasang kapasitor dengan kva setelah dipasang kapasitor. (28) dimana : D = kva tambahan S = kva saat beban puncak sebelum dipasang kapasitor S = kva saat beban puncak setelah dipasang kapasitor P = Daya aktif Q 1= Daya reaktif Qc = Rating dari kapasitor (kvar) Dengan adanya kva tambahan pada suatu jaringan, akan menambah jumlah beban yang dapat ditanggung oleh jaringan tersebut. Hal ini merupakan suatu keuntungan, karena apabila ada tambahan beban pada daerah dimana jaringan itu berada, daya listriknya dapat dikirim melalui jaringan tersebut tanpa perlu membangun jaringan yang baru. III. DATA DAN METODOLOGI 3.1 Sistem Kelistrikan Jawa-Bali 500kV Interkoneksi sistem kelistrikan Jawa Bali 500kV yang digunakan untuk analisis stabilitas tegangan dapat digambarkan dengan single line diagram yang ditunjukkan oleh gambar 3. Total kapasitas pembangkitan pada Sistem Jawa-Bali adalah 9199.798 MW dan 4280.,97 MVAR dan menanggung beban 9068 MW dan 3558 MVAR pada tanggal 04 Maret 2009 pada saat beban puncak siang yaitu pukul 13.30 Wib, dengan 8 unit generator dan 15 load bus. Dan selanjutnya simulasi menggunakan metode Newton-Raphson. Klasifikasi bus pada system tenaga listrik jawa-bali 500kVyang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. 1 bus sebagai slack bus yaitu bus Suralaya yang merupakan pembangkit listrik tenaga uap, pada slack bus magnitude tegangan dan sudut phase ditetapkan. b. 7 Generator bus yaitu bus Cirata, Muara Tawar, Saguling, Gresik, Tanjung Jati, Grati dan Paiton. c. 15 Load bus yaitu bus Cawang, Bekasi, Cibatu, Bandung Selatan, Mandirancan, Ungaran, Surabaya Barat, Depok, Tasikmalaya,Pedan, Cilegon, Kembangan, Cibinong, Gandul dan Kediri. Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 3

Gambar 3. Sistem interkoneksi 500 kv jawa bali Tabel 1. data pembangkitan sistem interkoneksi 500 kv jawa bali NO BUS V LOAD MW MVAR MW MVAR GENERATOR Q MIN Q MAX 1 1.02 135 40 3059 1262-600 2040 2 1 620 200 0 0 0 0 3 1 670 230 0 0 0 0 4 1 480 160 0 0 0 0 5 1 615 190 0 0 0 0 6 1 670 160 0 0 0 0 7 1 570 150 0 0 0 0 8 1 0 0 1082 488-700 1540 9 1 726 280 0 0 0 0 10 1 600 216 189 84-488 488 11 1 0 0 300 65-140 440 12 1 520 310 0 0 0 0 13 1 350 120 0 0 0 0 14 1 290 320 0 0 0 0 15 1 0 0 672-64 -240 720 16 1 760 280 0 0 0 0 17 1 185 80 802 129-610 660 18 1 0 0 0 0 0 0 19 1 244 15 0 0 0 0 20 1 462 215 0 0 0 0 21 1 316 182 0 0 0 0 22 1 740 240 3244 595-840 1920 23 1 115 170 0 0-302 566 Tabel 2. Data saluran sistem interkoneksi 500 kv jawa-bali Dari Bus Ke Bus R(pu) X(pu) B(pu) 1 2 0,000626496 0,007008768 0 1 4 0,006513273 0,062576324 0,01197964 2 5 0,013133324 0,146925792 0,007061141 3 4 0,001513179 0,016928309 0 4 5 0,001246422 0,01197501 0 4 18 0,000694176 0,006669298 0 5 7 0,00444188 0,0426754 0 5 8 0,0062116 0,059678 0 5 11 0,00411138 0,04599504 0,008841946 6 7 0,001973648 0,01896184 0 6 8 0,0056256 0,054048 0 8 9 0,002822059 0,027112954 0 9 10 0,00273996 0,026324191 0 10 11 0,001474728 0,014168458 0 11 12 0,0019578 0,0219024 0 12 13 0,00699098 0,0671659 0,01285827 13 14 0,013478 0,12949 0,024789624 14 15 0,01353392 0,15140736 0,007276522 14 16 0,01579856 0,1517848 0,007264438 14 20 0,00903612 0,0868146 0 15 16 0,037539629 0,360662304 0,017261339 16 17 0,00139468 0,0133994 0 16 23 0,003986382 0,044596656 0 18 19 0,014056 0,157248 0,030228874 19 20 0,015311 0,171288 0,032927881 20 21 0,010291 0,115128 0,022131855 21 22 0,010291 0,115128 0,022131855 22 23 0,004435823 0,049624661 0,009539693 3.2 Metode Penelitian Gambar 4. Grafik Metode Penelitian Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 4

3.2.1 Pengumpulan Data Data-data yang dikumpulkan adalah data system kelistrikan jawa-bali 500kV. Data-data meliputi data pembangkitan dan data saluran dari masing-masing bus. 3.2.2 Analisa Load Flow Analisa Load Flow dilakukan menggunakan software MATLAB. Data- data yang telah didapatkan dimasukkan ke dalam program MATLAB load-flow. Dari hasil running program tersebut di dapatkan bus yang mengalami drop tegangan yang cukup tinggi, jika dilakukan penambahan beban P dan Q. 3.2.3 Kurva P-V seblum Pemasangan Kapasitor Bank Plot kurva P-V pada saat sebelum pemasangan kapasitor menunjukkan penurunan tegangan yang cukup tinggi. 3.2.4 Kurva P-V setelah Pemasangan Kapasitor Bank Pemasangan kapasitor bank dapat menaikkan tegangan pada bus yang mengalami drop tegangan. Plot kurva P-V menunjukkan keadaan tegangan setelah pemasangan kapasitor bank dengan penambahan beban P dan Q. 3.2.5 Profil Tegangan pada Bus Sensitif Profil tegangan pada bus sensitive akan terperbaiki, sehingga pada bus sensitive drop tegangan yang terjadi tidak terlalu besar. 16 0.992-0.624 760 280 17 1-0.296 185 80 18 0.997-0.686 0 0 19 0.998-2.427 244 15 20 0.98-3.825 462 215 21 0.986-4.757 316 182 22 1.002 5.679 740 240 23 1.001 3.458 115 170 Berdasarkan hasil simulasi pada tabel 4.3 dapat diperoleh bahwa profil tegangan pada masing-masing bus sudah berada pada rentang standar yang diizinkan yaitu 500KV dengan batasan ±5%. Tegangan (kv) 520 510 500 490 480 470 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Bus IV. SIMULASI DAN ANALISA 4.1 Aliran Daya Simulasi pada tugas akhir ini menggunakan MATLAB 7.5.0. Perhitungan aliran daya disini menggunakan metode Newton Raphson untuk mengetahui kondisi awal dari sistem interkoneksi Jawa- Bali 500kV. Dan setelah running program, hasil load flow untuk tegangan sebagai berikut: Tabel 3. Hasil simulasi load flow untuk tegangan No Voltage Angle Load Bus Mag. Degree MW Mvar 1 1.02 0 135 40 2 1.028-0.359 620 200 3 0.992-1.015 670 230 4 0.998-0.446 480 160 5 0.998-0.779 615 190 6 0.995-0.845 670 160 7 0.989-2.003 570 150 8 1 0.73 0 0 9 0.992-0.28 726 280 10 1-0.526 600 216 11 1-0.424 0 0 12 0.991-1.268 520 310 13 0.982-2.754 350 120 14 0.977-1.808 290 320 15 1.001 4.465 0 0 Gambar 5. Grafik Profil Tegangan Saat Kondisi Normal 4.2 Analisa Sensitifitas Tegangan Analisa sensitifitas tegangan pada system jaringan jawa-bali 500kV menggunakan analisa metode Newton Raphson. Dalam pembahasan ini dilakukan beberapa iterasi pada bus berbedan hingga mendapatkan bus yang memiliki nilai V yang besar. Adapun hasil tegangan dari masing-masing bus setelah dilakukan beberapa iterasi adalah sebagai berikut : Tabel 4. Hasil Tegangan Setelah Dilakukan Beberapa Iterasi Bus No. Vi1 (pu) Vi100 (pu) V (pu) V (kv) 1 1.02 1.02 0 510 2 1.028 1.016 0.012 508 3 0.992 0.976 0.016 488 4 0.998 0.98 0.018 490 5 0.998 0.982 0.016 491 6 0.995 0.979 0.016 489.5 7 0.989 0.977 0.012 488.5 8 1 1 0 500 9 0.992 0.985 0.007 492.5 10 1 0.98 0.02 490 11 1 0.974 0.026 487 12 0.991 0.961 0.03 480.5 13 0.982 0.944 0.038 472 14 0.977 0.951 0.026 475.5 Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 5

15 1.001 1 0.001 500 16 0.992 0.991 0.001 495.5 17 1 1 0 500 18 0.997 0.979 0.018 489.5 19 0.998 0.963 0.035 481.5 20 0.98 0.952 0.028 476 21 0.986 0.966 0.02 483 22 1.002 1 0.002 500 23 1.001 1 0.001 500 Dari table diatas didapatkan bus yang memiliki drop tegangan lebih dari toleransi yang diberikan, yaitu bus13. Pada bus 13 tegangan yang mengalir saat keadaan normal adalah 491kV, setelah dilakukan iterasi ke-100 tegangan menjadi 472kV. 4.3 Kurva P-V Untuk menghasilkan grafik plot kurva P-V maka dilakukan penambahan daya aktif dan daya reaktif sebesar 50% dari keadaan semula pada bus 13, sehingga dapat dilihat perubahan tegangan yang terjadi pada bus. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kestabilan tegangan suatu bus. Gambar 6. Grafik Kurva P-V bus 13 4.4 Penentuan Kapasitas Kapasitor Bank Dalam penentuan besarnya kapasitas suatu kapasitor yang akan dipasang dapat menggunakan phasor diagram yang didapat dari data hasil simulasi. Tabel 5. Data kenaikan P dan Q No P (MW) Q (MVar) V (pu) 1 350 120 0.944 2 525 180 0.942 3 700 240 0.937 4 875 300 0.932 5 1050 360 0.927 6 1225 420 0.92 7 1400 480 0.914 8 1575 540 0.907 9 1750 600 0.9 10 1925 660 0.894 11 2100 720 0.883 12 2275 780 0.875 13 2450 840 0.867 14 2625 900 0.858 15 2800 960 0.85 Berdasarkan tabel diatas memperlihatkan hubungan antara tegangan dengan beban. Tegangan berbanding terbalik terhadap perubahan beban. Beban bus 13 adalah 350 MW menghasilkan tegangan di bus load sebesar 0,944 pu. Tegangan bus semakin turun akibat penambahan beban. Beban bus 13 sebesar 2800 MW menghasilkan tegangan sebesar 0.85 pu dan kondisi ini menyebabkan sistem Jawa-Bali tidak stabil. Gambar 7. Phasor Diagram untuk Menentukan kapasitas kapasitor. Berdasarkan diagram phasor tersebut maka untuk mendapatkan besarnya kapasitas kapasitor yang dipasang dapat dihitung dengan persamaan berikut: Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Nyata (S) = kw / kva = V.I Cos φ / V.I = Cos φ Untuk Kapasitas Kapasitor Bank Qc = Q awal Q akhir Dimana: Q awal = P tan θ 1 Q akhir = P tanθ 2 Tabel 6. Data Kapasitas Kapasitor Bank P (MW) Q (MVar) cosθ1 cosθ2 Qc 350 120 0.94 0.98 48.95 525 180 0.94 0.98 73.425 700 240 0.94 0.98 97.9 875 300 0.94 0.98 122.375 1050 360 0.94 0.98 146.85 1225 420 0.94 0.98 171.325 1400 480 0.94 0.98 195.8 1575 540 0.94 0.98 220.275 1750 600 0.94 0.98 244.75 1925 660 0.94 0.98 269.225 2100 720 0.94 0.98 293.7 2275 780 0.94 0.98 318.175 Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 6

2450 840 0.94 0.98 342.65 2625 900 0.94 0.98 367.125 2800 960 0.94 0.98 391.6 Setelah dilakukan penambahan kapasitor bank pada bus 13 yang mengalami drop tegangan dengan menaikkan beban P dan Q, maka profil tegangan pada bus 13 akan diperbaiki. Gambar 8. Grafik Kurva P-V Bus 13 Setelah Pemasangan Kapasitor Bank Sebelum dan Distribution Feeders. IEEE Trans On Power Apparatus and System. Vol. PAS-102, No. 1, January 1983, pp. 10-13 [4] Grainger, J.J., Lee, S.H. 1981. Optimum Size and Location of Shunt Capacitors for Reduction of Losses on Distribution Feeders. IEEE Trans.. on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-100, No. 3, March 1981. [5]Hadi Saadat PowerSystem Analysis RIWAYAT PENULIS Tutuk Agung Sembogo, lahir di Probolinggo pada tanggal 23 Agustus 1987. merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikann formal di SDK Mater Dei II Probolinggo, SLTP Negeri 1 Probolinggo dan SMU Negeri 1 Probolinggo. Setelah Lulus dari SMU tahun 2005 kemudian penulis melanjutkan pendidikan D3 Program Studi Elekto Industri di ITS dan lulus pada tahun 2008 yang kemudian dilanjutkan ke pendidikan S1 program Lintas Jalur di jurusan Teknik Elektro ITS Surabaya pada tahun 2008 dan terdaftar dengan NRP 2208 100 646 mengambil bidang studi Teknik Sistem Tenaga. V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpukan sebagai berikut: 1. Penambahan beban P dan Q terhadap system jaringan jawa-bali 500kV dapat mengakibatkan penurunan tegangan yang relatife besar. 2. Dari hasil analisis stabilitas tegangan dengan teori sensitifitas didapatkan bus yang mengalami drop tegangan yang tinggi. 3. Pemasangan kapasitor bank pada bus sensitif akan menaikkan tegangan pada bus tersebut dan memperbaiki faktor dayanya. 4. Plot dari kurva P-V menunjukkan perbaikan tegangan, sehingga dapat ditentukan besar perbaikan tegangannya. 5. Sistem kestabilan tegangan sangat dipengaruhi dengan penambahan beban yang relatif tinggi. 5.2 Saran Pemasangan kapasitor bank pada bus yang mengalami drop tegangan jika beban dinaikkan perlu dioptimalkan karena dapet memperbaiki drop tegangan yang terjadi dan memperbaiki faktor daya. Sehingga dengan pemasangan kapasitor bank tersebut diharapkan dapat meningkatkan mutu daya pada sutu sistem jaringan. DAFTAR PUSTAKA [1] Soeprijanto, Adi, Modul Ajar Analisa Sistem Tenaga. [2] P. Kondur, Power Sistem Stability and Control, McGraw-Hill. [3] Fawzi, Tharwat H.,ct al. New Approach For The Application of Shunt Capasitor To The Primary Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS 7