1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Untuk keperluan penyediaan tenaga listrik bagi pelanggan, diperlukan berbagai peralatan listrik. Berbagai peralatan listrik tersebut dihubungkan satu sama lain mempunyai interelasi dan secara keseluruhan membentuk suatu sistem tenaga listrik. Yang dimaksud dengan Sistem Tenaga Listrik yakni sekumpulan Pusat Listrik dan Gardu Induk (Pusat Beban) yang satu sama lain dihubungkan oleh jaringan Transmisi, sehingga merupakan sebuah kesatuan interkoneksi (Marsudi, 2006). Sebagai review sistem tenaga listrik Jawa Bali sesuai RUPTL PT. PLN (Persero) 2012-2021. Sebagian besar GITET 500 kv mengalami tegangan di bawah standar (GITET Bekasi pernah mencapai tegangan terendah hingga 439 kv), demikian juga dengan GI 150 kv. Namun demikian masih terdapat banyak ruas transmisi 150 kv yang pembebannya telah melampaui kriteria N-1, terutama di Jawa Tengah dan Jawa Timur. Pembebanan sebagian besar trafo IBT 500/150 kv telah sangat tinggi, yaitu mendekati 80%-100%, demikian pula halnya dengan pembebanan trafo 150/20 kv, sehingga peningkatan keandalan operasi sistem butuh dilakukan dalam bentuk studi kasus untuk dibuat rencana operasi. Salah satunya yakni dengan melakukan studi kontingensi untuk melihat karakteristik sistem tenaga listrik terhadap perubahan aliran daya akibat pembangkit atau transmisi yang mengalami gangguan. 1
2 Analisis kontingensi merupakan usaha untuk mengetahui keadaan operasi sistem tenaga listrik saat suatu komponen mengalami gangguan, sehingga keluar dari sistem. Dengan adanya analisis kontingensi, diharapkan operasi sistem tenaga listrik tetap dapat berjalan dengan aman walaupun terjadi gangguan pada sistem. Gangguan yang terjadi pada studi kontingensi generator yakni keluarnya unit generator akibat overhaul atau terjadi kerusakan pada sistem pembangkit, sehingga pembangkit secara mendadak tidak bisa menyuplai energi. Menyimulasikan kontingensi generator pada sistem akan mendapatkan sensitifitas suatu pembangkit listrik terhadap keamanan operasi sistem tenaga listrik saat terjadi gangguan. Analisis kontingensi akan melihat batasan-batasan seperti tegangan bus, pembebanan saluran, dan ketersediaan cadangan berputar. Selanjutnya akan disusun rekomendasi-rekomendasi dan solusi agar operasi sistem tetap berjalan baik saat terjadinya generator keluar dari sistem. 1.2 Rumusan Masalah Sistem transmisi 500 kv Jawa Bali butuh sistem operasi sedemikian rupa, sehingga kontinuitas pelayanan dapat tetap terjaga dengan baik. Gangguan yang terjadi pada sistem yang besar tentu akan memiliki dampak buruk besar pula, sehingga terdapat bebrapa rumusan masalah terkait operasi sistem. 1. Apakah yang terjadi pada sistem terhadap kejadian kontingensi generator di atas 500 MW secara Single Contingency dan Multiple Contingency?. Tentu hal ini perlu kajian mendalam terkait perubahan variabel sistem yang terjadi.
3 Kemudian dapat disusun rekomendasi solutif apabila terjadi kontingensi generator ke n yang membuat sistem runtuh agar sistem tetap stabil. 2. Apakah hasil simulasi sistem dapat menjawab permasalahan kontingensi?. Simulasi dilakukan sedemikian rupa seperti keadaan yang sebenarnya, sehingga untuk keadaan kontingensi generator yang disimulasikan, diharapkan memberi gambaran yang mendekati kejadian pada keadaan yang sebenarnya. 3. Skenario seperti apa yang perlu disusun untuk menyelesaikan permasalahan kontingensi generator pada sistem agar sistem dapat berjalan dengan baik?. Hal ini akan memberi solusi kepada dispatcher untuk dapat memutuskan apabila terjadi kontingensi. 1.3 Batasan Masalah Batasan-batasan yang digunakan untuk penulisan tugas akhir ini yaitu : 1. Objek penelitian yakni Lepasnya Generator di atas 500 MW pada sub sistem 500 kv Jawa Bali. 2. Data pembebanan, pembangkitan dan saluran yang digunakan sesuai sistem Jawa Bali pada 22 Oktober 2013 jam 14.00 WIB dan 19.00 WIB. 3. PLTU Paiton sebagai swing bus. 4. Penulisan menggunakan asumsi sistem dalam kondisi tunak (steady state) sebelum dan sesudah kontingensi 5. Simulasi pembebanan dengan asumsi sistem 3 fase seimbang.
4 6. Pembahasan tidak meliputi sebab-sebab terjadinya gangguan pada pembangkit. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penulisan tugas akhir ini yaitu : 1. Mengetahui karakteristik operasi sistem tenaga listrik pada sistem pembangkit listrik 500 kv Jawa Bali. 2. Mengetahui ranking kontingensi pembangkit menggunakan indeks performa kontingensi. 3. Mengetahui tingkat keamanan operasi sistem tenaga listrik terhadap lepasnya sejumlah pembangkit listrik di atas 500 MW. 4. Mendapatkan skenario solutif dari hasil simulasi untuk peningkatan keandalan operasi sistem. 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika yang akan digunakan untuk menyusun penulisan tugas akhir ini yakni sebagai berikut: 1. Bab I Pendahuluan Berisi mengenai latar belakang, rumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penulisan, metode penulisan, dan sistematika penulisan.
5 2. Bab II Dasar Teori Berisi mengenai konsep penyaluran dari sistem pembangkitan menuju sistem distribusi secara umum. Dipaparkan pula mengenai konsep studi aliran beban beserta aspek-aspek terkait secara umum. 3. Bab III Metodologi Penelitian Dalam bab ini dipaparkan tahapan penelitian dan metode penghitungan aliran daya pada bus dan saluran secara manual dan dengan menggunakan program MATLAB 4. Bab IV Hasil dan Pembahasan Berisi analisis hasil simulasi MATLAB dan MatPower untuk menunjukkan kondisi saat sistem saat pembangkit di atas 500 MW lepas. 5. Bab V Penutup Berisi kesimpulan dan saran dari penulis