Analisis Aliran Daya Tiga Fasa Tidak Seimbang Menggunakan Metode K-Matrik dan Z BR pada Sistem Distribusi 20 kv Kota Surabaya

Analisis Aliran Daya Tiga Fasa Tidak Seimbang Menggunakan Metode K-Matrik dan Z BR pada Sistem Distribusi 20 kv Kota Surabaya Pungki Priambodo 2209100180 Pembimbing : Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc., Ph.D Dr. Rony Seto Wibowo, ST., MT.

~ Pendahuluan ~ Sistem Distribusi Tenaga Listrik ~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR ~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya ~ Kesimpulan & Saran

~ Pendahuluan Pembangkitan Transmisi Distribusi > Saluran umumnya radial > Ratio R/X tinggi > Cabang/node yang sangat banyak > Level tegangan menengah drop tegangan harus diperhatikan > Langsung terhubung dengan beban ketidakseimbangan sistem harus diperhatikan Analisis aliran daya lebih akurat dan sesuai

~ Pendahuluan Batasan Masalah ~ Dalam Tugas Akhir ini simulasi dilakukan dengan menggunakan software MATLAB ~ Plan yang digunakan adalah sistem distribusi 20 kv Surabaya Utara untuk 5 penyulang ~ Hanya untuk melakukan analisis aliran daya tanpa adanya aksi perbaikan parameter daya

~ Sistem Distribusi Tenaga Listrik Gardu Induk Transmisi Transformator distribusi Transformator distribusi 20 kv 20 kv 20 kv Transformator distribusi 20 kv 380 V 380 V 380 V Transformator distribusi 20 kv Transformator distribusi 20 kv Transformator distribusi 380 V 380 V 380 V Saluran distribusi primer Saluran distribusi sekunder

~ Sistem Distribusi Tenaga Listrik Analisis Forward-Backward Hitung arus I 23 (I 23 = I S3 ) dengan inisial tegangan diasumsikan di semua bus sama dengan tegangan bus infinite (V2 = V3 = Vinfinite) Hitung arus I 12 (I 12 = I S2 + I 23 ) Menghitung drop tegangan (ΔV) di Z 12 Tegangan di node 2 adalah V 2 = V 1 - ΔV 12 Menghitung ΔV di Z 23 Tegangan di node 3 adalah V 3 = V 2 - ΔV 23 Cek nilai tegangan, jika nilai V 3 -V 3 (iterasi sebelumnya) > toleransi error, ulangi langkah pertama dengan menggunakan nilai tegangan node yang telah dihitung di iterasi sebelumnya

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode Z BR Analisis Aliran Daya forwardbackward Sistem Distribusi Real yang Kompleks penelusuran jalur sistem 3 fasa

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode Z BR forward step

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode Z BR backward step

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode Z BR backward step

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode Z BR Penelusuran jalur metode Z BR dimulai dari bus infinite hingga menuju beban paling ujung Setiap bus diidentifikasi input fasanya

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode Z BR

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik K-matrik adalah matrik penelusuran jalur saluran distribusi dengan sekaligus memperhatikan identifikasi fasa Aturan membentuk K-matrik : kij = 1, jika cabang i berada pada jalur antara bus j dan bus referensi dan memiliki arah yang sama kij = -1, jika cabang i berada pada jalur antara bus j dan bus referensi dan memiliki arah yang berlawanan kij = 0, jika cabang i tidak berada pada jalur antara bus j dan bus referensi

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik contoh :

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik Pada contoh metode sebelumnya, dapat disimpulkan persamaan menghitung drop tegangan : maka :

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik Matrik BIBC yang ditranpose akan membentuk matrik yang komponennya berkorelasi dengan matrik BCBV Untuk mendapatkan matrik BCBV, maka matrik BIBC dikalikan per komponen (dot product) dengan matrik Z full branch

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik Sehingga, untuk metode K-matrik dapat disimpulakan formula mencari drop tegangan di tiap saluran

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik Untuk analisis aliran daya tiga fasa, maka perlu modifikasi matrik dengan mempertimbangkan komponen mutual impedance tiap branch tiap fasa

~ Analisis Aliran Daya metode K-Matrik & Z BR Metode K-matrik

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Dalam analisis ini digunakan plan Surabaya Utara untuk 5 penyulang : Penyulang Kaliasin Penyulang Basuki Rahmat Penyulang Ometraco Penyulang Tegal Sari Penyulang Tunjungan Plasa 20 kv Bus 1 Bus 2 Bus 4 Bus 3 Bus 5 Bus 6 Bus 7 Bus 8 Bus 9 Bus 10

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Kaliasin

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Kaliasin Karena penyulang Kaliasin memiliki konfigurasi 3 fasa penuh di setiap bus, maka K-matrik 3 fasa dapat direpresentasikan dari matrik 1 fasa 20 kv Bus 1 Bus 2 Bus 4 Bus 3 Bus 5 Bus 6 Bus 7 Bus 8 Bus 9 Bus 10

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Kaliasin

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Kaliasin Validasi Maximum Missmatch = 0,0591

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Basuki Rahmat 20.01 Tegangan rata-rata 3 fasa (kv) 20 19.99 19.98 19.97 19.96 19.95 19.94 19.93 K-matrik ETAP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Bus

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Ometraco 20.005 Tegangan rata-rata 3 fasa (kv) 20 19.995 19.99 19.985 19.98 19.975 19.97 19.965 19.96 19.955 K-matrik ETAP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Bus

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Tegal Sari 20.005 Tegangan rata-rata 3 fasa (kv) 20 19.995 19.99 19.985 19.98 19.975 19.97 19.965 19.96 K-matrik ETAP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bus

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Penyulang Tunjungan Plasa 20.002 Tegangan rata-rata 3 fasa (kv) 20 19.998 19.996 19.994 19.992 19.99 19.988 19.986 19.984 19.982 K-matrik ETAP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bus

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Data Simulasi 5 Penyulang

~ Analisis Aliran Daya pada Sistem Distribusi Kota Surabaya Analisis aliran daya menggunakan metode K-matrik dapat mempermudah studi dengan cara penyederhanaan penelusuran jalur saluran distribusi. Metode analisis aliran daya menggunakan metode K-matrik memiliki konvergensi yang cepat. Untuk sistem distribusi Surabaya Utara membutuhkan 3 hingga 4 kali iterasi Hasil validasi metode analisis aliran daya menggunakan metode yang diusulkan dengan hasil analisis aliran daya menggunakan software ETAP untuk 5 penyulang memiliki besar mismatch paling kecil 0.0209%. Sedangkan untuk semua penyulang memiliki besar mismatch kurang dari 0.0991%

Terima Kasih