Insttut Tenolog Nasonal Malang Evaluas Keamanan dan Stabltas Sstem Tenaga Abat Interones Pembangt Baru e dalam Grd N Putu Agustn 1, I Made Wartana 2, Lauhl Mahudz Hayusunan 3 1,2,3) Program Stud Ten Eletro, Faultas Tenolog Industr, ITN-Malang e-mal: 1) nputu.agustn@yahoo.co.d, 2) m.wartana@t.tn.ac.d, 3) hayusman@gmal.com ABSTRAK Peneltan n mengembangan model baru untu menngatan nerja sstem tenaga lstr berdasaran stabltas sstem yan: ndes stabltas tegangan dan ator stabltas saluran, serta eamanan sstem berdasaran pada marjn tegangan bus dan batas thermal saluran transms. Model n danalss dan devaluas pada sstem uj standard abat pembangtan baru yang dapat berupa energ baru terbaruan ternterones e dalam sstem grd dalam mengantspas penngatan pembebanan sstem. Untu menjamn stabltas dan eamanan sstem abat nterones pembangt baru yang dapat berupa energ baru terbaruan tersebut dlauan dengan penempatan optmal salah satu tpe prant endal canggh, yatu Shunt FACTS (Flexble AC Transmsson Systems) Controler, yatu Statc Ar Compensator atau yang denal dengan SC. Prant pengendal yang mampu mengnjes dan menyerap daya reat tersebut dmodelan dan selanjutnya dgabungan dalam analss alran daya Newton Raphson. Eettas metodolog yang dembangan n telah berhasl duj pada sstem uj standard IEEE 14-bus dengan mengnteronesan pembangt baru e dalam sstem uj tersebut. Kata unc: Indes stabltas tegangan, ator stabltas saluran, FACTS, SC, eamanan sstem ABSTRACT Ths study developed a new model o mprovng the perormance o the power system based on the stablty o the system: voltage stablty ndex and lne stablty actor, as well as securty systems based on the bus voltage and thermal lmts o the transmsson lne margns. The model has been analyzed and evaluated on standard test system due to nterconnecton o the new generaton (renewable energy) to the grd n antcpaton o an ncrease o the system loadablty. To ensure the stablty and securty o the system due to the nterconnecton o the new generaton s done wth the optmal placement o one type o advanced control devces, namely Shunt FACTS (Flexble AC Transmsson Systems) controller, Statc ar Compensator, nown as SC. The control devce that s capable o njectng and absorbng reactve power s modeled and subsequently ncorporated n Newton Raphson power low analyss. Eectveness o the developed methodology has been successully tested on a test system IEEE 14-bus standard wth a new generaton nterconnect nto the test system. Keywords: voltage stablty ndex, lne stablty actor. FACTS, SC, system securty. Pendahuluan Dalam beberapa deade terahr, sstem tenaga lstr menghadap tantangan baru sebaga abat dampa deregulas dan restrutursas pasar lstr (Ca & Erlch, 2004). Serng dengan deregulas tersebut, beban lstr terus menngat sehngga perlu adanya penambahan pembangt baru e dalam jarngan sstem tenaga lstr (grd) untu mengantspas penngatan ebutuhan beban onsumen. Hal n mengabatan jarngan transms menyaluran beban lstr mendeat batas termalnya. Konds n tentu menar pengeloala/unltas sstem tenaga lstr dalam hal n PT PLN untu menemuan cara yang tepat yang memungnan penyaluran daya lstr dengan e onsumen lebh esen dengan cara melauan pengendalan alran daya lstr (Lu & L, 2008). Banya tenolog terbaru dembangan dalam sstem tenaga lstr, yang membuat utltas mampu mengendalan alran daya dalam mengantspas penngatan pembeban daya lstr, batas therma saluran transms, stabltas sstem transms, dan menngatan eamanan sstem transms (N. G. Hngoran, 2000). Selan tu, berbaga perangat endal modern telah dembangan dan dgunaan untu SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 330
Insttut Tenolog Nasonal Malang memasmalan emampuan mentranser daya sealgus memnmalan erugan daya sstem ransms, yang mengarah epada pemanaatan esen dan menngatan perormas sstem tenaga yang ada (I. Made Wartana & N Putu Agustn, 2011). Ja dbandngan dengan strateg pengendalan oret, sepert penjadwalan pembangt dan pemutusan beban, pemanaatan system endal modern sepert prant FACTS (Flexble AC Trasmsson system) d masa depan merupaan alternat yang lebh eonoms dalam upaya menurunan baya operasonal dan baya nvestas pengembangan sstem jarngan baru, walaupun baya perangat n mash relat mahal dan sstem pengoperasannya termasu rumt (Shaheen, Rashed, & Cheng, 2007), (Saravanan, Slochanal, enatesh, & Abraham, 2007). Untu mengantspas enaan ebutuhan lstr yang terus menngat tersebut, serta secara perlahan mengurang etergantungan pasoan lstr dar luar pulau, maa pengoperasan pembangt baru mutla dlauan. Pengoperasan pembangat baru tersebut tdalah cuup tanpa dbareng dengan perluasan sstem sepert penambahan Gardu Indu (GI) baru. Penngatan ebutuhan aan energ lstr buan saja aan mengabatan penambahan pembangt lstr baru tetap juga berabat pada penambahan GI baru sepert (Mataram, 2010). Pengoperasan pembangt dan GI n aan memberan pengaruh pada perormas sstem grd yang drepresentasan pada redus prol tegangan dan rug daya sstem grd tersebut. Agar pengoperasan pembangt dan penambahan GI baru tersebut mampu mensupla enaan beban lstr yang terjad untu beberapa tahun e depan dengan ontnutas dan dan eandalan yang ba maa perlu danalss dan devaluas stabltas dan eamanan sstem grd tersebut. Peneltan n menerapan salah satu metode baru berdasaran ten optmas evolus yang denal dengan nama Partcle Swarm Optmzaton (PSO) dalam menganalss dan mengevaluas stabltas dan eamanan sstem tenaga lstr pada onds pembebanan masmal sstem dengan beroperasnya pembangtan baru yang dapat berupa energ baru terbaruan (renewable energy). Hal n dlauan dengan penempatan optmal salah satu Shunt FACTS Controller yatu SC pada sstem uj standard IEEE 14-bus (Mlano, 2005a),(Zmmerman, Murllo, x, nchez, & Thomas, 2011) sehngga penambahan pembangt baru e dalam sstem grd tersebut tetap menjamn sstem dalam margn stabltasnya yang terdr dar: ndes stabltas tegangan (IST) dan ator stabltas saluran (FSS) serta menjaga eamanan sstem berdasaran batas-batas tegangan bus dan apastas thermal penyaluran daya pada batas yang djnan. Dsampng tu untu menghndar enaan rug saluran yang berlebhan abat enaan pembebanan sstem, maa program yang dembangan n juga aan sealgus memnmalan rug daya at saluran eta ternteronsnya pembangt baru tersebut e dalam grd esehngga perormas sstem dapat dtngatan. Analss Alran Daya Newton Raphson Metode Peneltan Secara matemats persamaan alran daya dapat dselesaan dengan menggunaan oordnat rectangular, oordnat polar atau bentu hybrd. Dalam pembahasan oordnat polar (Alsac & Stott, 1974). Persamaan daya at dan reat pada bus adalah: P Q n 1 n 1 Y Y cos( ) (1) sn( ) (2) Persamaan (1) dan (2) d atas menghaslan suatu umpulan persamaan yang tda lner untu setap smpul sstem tenaga lstr. Untu mengetahu magntude tegangan ( ) dan sudut asa ( ) d setap smpul dapat dselesaan dengan menggunaan persamaan d atas yang dlneran dengan metode Newton Raphson dbawah n : P H N (3) Q M L dengan: P : Selsh njes netto daya at dengan jumlah alran daya at tap saluran yang menghubungan smpul dengan yang ddapat dar perhtungan teras e-. SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 331
Insttut Tenolog Nasonal Malang Q : Selsh njes netto daya reat dengan jumlah alran daya reat tap saluran yang menghubungan smpul dengan yang ddapat dar perhtungan teras e-. : etor ores sudut asa tegangan : etor ores magntude tegangan H, L, M, N merupaan elemen-elemen o-dagonal dan dagonal dar submatr Jacoban yang dbentu dengan mendensan persamaan (3) dengan: P P H M δ Q δ ; ; N L Q Untu menghtung selsh daya, maa mula-mula dtentuan harga awal tegangan smpul dan sudut asanya, emudan daya at dan reat dhtung dengan menggunaan persamaan (1) dan (2). Selsh daya antara daya yang telah dtentuan dengan daya hasl perhtungan n merupaan perubahan daya yang terjad pada smpul. Magntude tegangan dan sudut asa yang dasumsan ( ) dan ( ) serta selsh daya yang dhtung ( P dan Q ) dgunaan untu memperoleh elemen-elemen matr Jacoban. Persamaan (5) dselesaan untu menghtung vetor ores magntude tegangan ( (4) ) dan sudut asa tegangan ( ) yang baru sehngga dperoleh harga magntude tegangan dan sudut asa yang baru (Alsac & Stott, 1974): 1 (5) 1 δ δ Proses perhtungan aan berulang sampa selsh daya at dan reat antara yang djadwalan dan dhtung, yatu P dan Q untu semua smpul mendelat nla tolerans atau proses perhtungan teras mencapa onvergen. Pemodelan Prant Kendal Shunt FACTS. arabel dan parameter saluran transms dantaranya: reatans saluran, besaran tegangan dan sudut asa dapat donrol dengan cara yang cepat dan eet menggunaan prant FACTS (Flexble AC Transmsson System). Banya euntungan yang bsa dperoleh dengan menggunaan FACTS tersebut dantaranya menngatan stabltas sstem jarngan lstr sepert stabltas transent, stabltas snyal ecl dan juga dapat menngatan eandalan sstem tenaga (Ca, Erlch, & Stamtss, 2004). Dsampng tu memasmalan pembebanan sstem juga dapat dlauan dengan penempatan optmal dan pengaturan parameter dar prant pengandal FACTS n. Namun deman pengendal alran daya merupaan ungs utama dar FACTS tersebut (Lu, L, Jang, & Wu, 2008). Statc ar Compensator (SC) merupaan salah satu tpe dar pengendal FACTS Shunt yang banya dgunaan pada sstem elstran modern d beberapa belahan duna. Prant endal SC n dhubungan secara parallel (Shunt) dengan bus beban umtu mengompensas reatans ndut pada bus tersebut sebagamana dtunjuan persamaan (6). Dalam peneltan n SC dmodelan sebaga njes daya reat deal pada bus sebagamana dtunjuan pada Gambar 1 (N. Hngoran & Gyugy, 1999). Q (6) Q SC Pemodelan tersebut dlengap dengan persamaan aljabar yang mengepresan njes daya reat pada node SC tersebut sepert dtunjuan persamaan (7) (Mlano, 2005b). 2 Q b (7) SC SC SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 332
Insttut Tenolog Nasonal Malang Gambar 1. Pemodelan prant endal SC Stabltas dan Keamanan daya sstem Indes stabltas tegangan Indes stabltas tegangan atau yang dapat dsngat dengan IST dembangan oleh (Musrn & Abdul Rahman, 2002) dan dgunaan dalam peneltan n untu menjamn pembebanan sstem tap bus aman. IST adalah perangat yang dgunaan untu menunjuan onds stabltas tegangan yang drumusan berdasaran saluran atau bus sepert yang ddensan dengan persamaan (8) berut, 2 4Z Q IST (8) 2 X dengan, Z adalah mpedans saluran, X adalah reatans saluran, Q, adalah daya reat pada ss terma, dan adalah tegangan pada ss rm. Saluran yang menunjuan IST mendeat nla 1,00 berart bahwa saluran tersebut mendeat tt etdastablan. Ja IST melampau 1,00, berart salah satu bus yang terhubung dengan saluran tersebut aan mengalam penurunan tegangan tba-tba yang menyebaban runtuhnya sstem. Indes IST dgunaan pada sstem endal tenaga lstr untu menjamn bahwa tda aan ada bus jatuh abat pembebanan lebh. Fator stabltas saluran Indes stabltas stem juga djamn oleh ator stabltas saluran yang dapat dsngat dengan stlah FSS yang dusulan oleh A Mohamedetal (Suganyadeva & Babulal, 2009). Formulas dmula dengan persamaan eadaan sstem tenaga dan dnyataan sebagamana persamaan (7) berut. X X 2 FSS 4 P Q (9) 2 2 dengan, X adalah reatans saluran, adalah tegangan ss rm, P adalah daya nyata pada ss rm dan Q adalah daya pada ss terma. FSS harus djaga urang dar 1,00 untu mempertahanan sstem yang stabl. FSS menjamn system sehngga tda ada saluran melampau batas atas emampuan pengrman daya saluran dalam segala onds pembebanan grd. Optmas pembeban daya sstem Pengendal FACTS dtempatan pada jarngan tenaga lstr dalam upaya menngatan pembebanan sstem, dan pada saat yang sama untu mencegah terjadnya pembebanan lebh pada saluran dan pelanggaran tegangan pada bus sstem. Fungs obyet berdasaran penguuran ndes pembebanan lebh dan eamanan sstem dalam hal n tngat tegangan dan pembebanan cabang. Formulas matemata untu penngatan pembebanan lebh sstem drumusan dalam (80 dan (9) berut (Nagalashm & Kamaraj, 2011): Max F1 ( x, u, ) (10) g( x, u, ) 0 s. t. (11) h( x, u, ) 0 dengan, x dan u menunjuan varabel dependen dan varabel ontrol, adalah ator pembebanan lebh dalam %, g(x,u,) adalah seperangat endala persamaan nonlner (persama analran daya) dengan ator pembebanan lebh, dan h (x,u) adalah hmpunan endala etmpangan nonlner. etor x terdr dar pembangt lstr reat, daya slacbus, tegangan dar semua bus beban. etor u terdr dar tegangan semua bus generator, pembangt lstr nyata, arus saluran transms, ator pembebanan lebh, loas optmal FACTS Controler dan pengaturan optmal dengan memenuh endala eamanan sstem sebaga berut (Rashed & Shaheen, 2007): SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 333
Insttut Tenolog Nasonal Malang L Nl N b 1 OLL B j1 j dengan, L adalah ator pelanggaran batas termal dan bus, OLL dan Bj masng-masng merupaan ator pembebanan lebh saluran dan ator pelanggaran tegangan bus, sebagmana duraan dalam (14) dan (15); Nl dan Nb masng-masng adalah jumlah total saluran transms dan bus. Sedangaan λ adalah parameter beban dar sstem, untu mencar jumlah masmum jarngan yang mampu memaso daya dalam margn eamanan sstem. Parameter beban, dalam (10) ddensan sebaga ungs dar ator beban λ : (13) exp[ ] [1, ] dengan, adalah oesen untu menyesuaan emrngan ungs, dan merupaan batas masmal λ. Factor beban λ, mencermnan varas daya beban P dan Q, yang ddensan sebaga (Lu & L, 2008): (14) P ( ) P m1,..., N b Q ( ) Q m1,..., N b (15) dengan, m adalah jumlah bus generator. λ=1 menunjuan beban asus dasar. Inde-nde eadaan eamanan sstem terdr dar dua bagan. Bagan pertama, OLL, beratan dengan pembebanan saluran dan pelanggaran pembebanan lebh dalam saluran. Nla OLL sama dengan 1 ja pembebanan saluran cabang urang dar ratng. OLL menngat secara alogarthm (logartma yang sebenarnya) dengan pembebanan dan dapat dhtung dar (Gerbex & Cheraou, 2001): 1; P P, OLL P (16) exp OLL 1 ; P, P P dengan, P merupaan alran daya nyata antara bus dan dan batas termal untu batas antara bus dan masng-masng adalah oesen yang dgunaan untu menyesuaan emrngan ungs esponensal. Pada B bagan edua dalam (10) menyangut level tegangan untu setap bus dar jarngan lstr. Nla B ddensan sebaga (I. Made Wartana & N Putu Agustn, 2011): 1; 0.9 b 1.1 B (17) exp B 1b ; otherwse dengan, B adalah ator pelanggaran tegangan bus d bus dan merupaan oesen yang dgunaan untu mengatur emrngan ungs esponensal dalam persamaan d atas. Persamaan (15) menunjuan bahwa besaran tegangan yang sesua adalah mendeat 1 pu. Serupa dengan OLL, nla B adalah sama dengan 1 ja tngat tegangan jatuh antara batas tegangan mnmal dan masmal. D luar jangauan, B menngat secara esponensal sesua varas tegangan. Mnmsas rug-rug daya at saluran transms Fungs tujuan n adalah untu memnmalan erugan daya at (Ploss) d jalur transms yang dapat dnyataan sebaga (I. M. Wartana & N. P. Agustn, 2011): N l 2 2 2 u) g n 2 cos t( n1 F ( x, (18) dengan, Nl adalah jumlah jalur transms; gn adalah ondutans dar n saluran; δ dan δ masngmasng adalah tegangan pada ahr bus- dan dar dar n saluran. Kendala esamaan Kendala n merupaan persamaan alran daya has sebaga berut (Alsac & Stott, 1974): P P Nb G cos B sn ; 1 1,2,3 Nb G L... 1 Q (12) (19) Nb G QL... 1 G sn B cos ; 1 1,2,3 Nb dengan, Nb adalah jumlah bus dalam sstem. (20) SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 334
Insttut Tenolog Nasonal Malang Kendala Ketdasamaan Kendala etdasamaan h(x,u) adalah batas varabel control dan varabel eadaan. Daya nyata generator PG, daya reat QG, tegangan, dan sudut ase δ dbatas oleh batas-batas sebaga berut: mn P P G P 1,...,m G G mn Q QG Q 1,...,m G G (21) mn 1,...,N b 0.9 0.9 1,...,N b Kendala pembebanan transms P drepresentasan sebaga: (22) P P ; 1,..., N l Pada λ load actor dbatas oleh batas-batasnya sebaga: (23) 1 l Partcle Swarm Optmzaton (PSO) PSO adalah ten optmas stoast heurst yang relat baru dan dperenalan oleh Eberhart dan Kennedy (Kennedy & Eberhart, 1995 ). Hal n ddasaran pada geraan dan ecerdasan rbuan serangga atau terna burung dan elompo-elompo sejens. Dalam sstem PSO, elompo n adalah sebuah omuntas terdr dar semua partel terbang bergera d dalam ruang mult dmens. Sementara dalam penerbangannya, setap partel memodas possnya menurut pengalaman sendr, serta pengalaman partel tetangga, sampa menemuan sebuah tt relat stats atau sampa melampau batas-omputas nya. Setap partel dalam ruang pencaran ddensan dengan unsur-unsur berut (Brge, 2003) dengan x : adalah nla dar partel pada generas. Pembaruan partel dalam ruang pencaran ddensan dengan (25); v p best adalah nla terba dtemuan olehpartel sampa generas; adalah ecepatan partel pada generas. Pembaruan ecepatan selama prosedur pencaran yang dsajan oleh (24); g adalah partel terba yang dtemuan dalam elompo sampa generas. best 1 1 v x v (24) 1 x x v c rand p x 1 1 best dengan: ω: ungs bobot, cj : actor bobot, rand : anga aca antara 0 and 1, pbest: pbest dar partel, gbest: gbest dar group. Fungs bobot berut basanya dgunaan: c rand 2 2 g best mn ter (26) ter dengan: ω: bobot awal, ωmn: bobot ahr, ter: jumlah teras masmal, ter: jumlah teras searang. Perhtungan ungs tness. Metodolog penyelesaan masalah dlauan peneltan n dengan langah-langah sebaga breut : x (25) SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 335
Insttut Tenolog Nasonal Malang Masalah optmas pembeban sstem dan memnmalan rug daya drubah menjad masalah optmas tanpa endala dengan menggunaan ator penalt (FP) sepert yang dberan dalam (25). Dengan deman persamaan n menjad ungs tness dalam ten PSO: Fungs tness 1F1 2F2 FP L 1 (27) Persamaan (27) terdr dar tga suu persamaan. Suu pertama adalah ungs tujuan untu memasmalan pembebanan sstem sebagamana dtunjuan persamaan (10), suu edua merupaan ungs tujuan edua untu memnmalan rug-rug daya saluran transms sepert dtunjuan persamaan (18). Sedangan suu terahr, merupaan endala pelanggaran eamanan sstem sesua persamaan (12) yang dalan dengan PF untu menghtung ungs tness yang dberan oleh (27) untu setap partel. μ adalah oesen pembobotan yang dgunaan untu menyesuaan emrngan PSO. Untu setap partel, data-data saluran dan bus dperbaru sesua enaan pembebanan sstem. Metode alran daya NR djalanan untu mendapatan tegangan pada setap bus dan alran daya saluran. Dengan hasl n, nla L untu setap partel dperoleh dengan menggunaan (12) dan ungs tness dar setap partel dhtung dengan menggunaan (27). Partel yang memberan nla masmum untu ungs tness dalam populas danggap sebaga partel gbest. Kecepatan dan poss baru setap partel dhtung masng-masng dengan menggunaan persamaan (25) dan (24). Prosedur n dulang sampa jumlah masmum teras tercapa sehngga nla L dan semua endala stabltas sepert yang dtunjuan pada (8) dan (9) untu partel gbest dpersa. Ja nlanya sama dengan 1, emudan dengan menggunaan partel gbest, nla saat n dar pembebanan sstem dapat dpenuh tanpa terjad pelanggaran pada alran daya saluran, endala batas tegangan bus dan semua endala stabltas dalam batas yang djnan. Partel gbest dsmpan bersama-sama dengan pembebanan sstem dan rug-rug daya saluran. Kemudan pembebanan sstem menngat lag eta algortma PSO djalanan. Ja nla L untu partel gbest tda sama dengan 1 maa partel gbest tda dapat memenuh pembebanan sstem saat n dan partel gbest dengan L = 1 yang dperoleh dalam langah sebelumnya danggap sebaga pengaturan optmal terba. Pembebanan sstem yang sesua dengan partel gbest danggap sebaga pembebanan sstem masmal. Hasl dan Pembahasan Data dan Metode Smulas Untu menguj eberhaslan program dalam menyelesaan masalah optmas yang dembangan dalam peneltan n, smulas program telah dlauan dengan menyelesaan bersoalan dua ungs objet secara smultan yatu memasmalan pembebanan sstem (Max PS) sealgus memnmalan rug-rug daya at (Mn Ploss) saluran transms. Hal n dlauan dengan penempatan optmal prant endal SC untu sstem uj standar IEEE 14-bus (Zmmerman, et al., 2011) ba pada onds base case (Kasus-1), maupun setelah nterones pembangt baru yang dtentuan besarnya yatu 10,MA, 13.8 olt, e dalam grd (Kasus-2). Prant endal SC yang dgunaan dalam pengujan sstem tersebut, dmodelan menggunaan toolbox analss sstem tenaga (PSAT) (Mlano, 2005a). Parameter PSO untu semua asus n dsajan dalam Tabel 1. Tabel 1. Parameter PSO c1,c2 ω ωmn Jumlah Iteras Jumlah Populas 2.0 0.9 0.4 50 50 Dalam peneltan n, beban dmodelan sebaga beban PQ onstan dengan ator daya onstan dan beban dnaan menggunaan program PSO sesua persamaan (10) dan (11). Setap penambahan beban yang terjad dalam peneltan n dasumsan dtanggung oleh generator slac. Loas dan pengaturan (settng) endal SC dtetapan sebaga varable eputusan, sementara semua bus beban dar sstem uj IEEE 14-bus dplh sebaga anddat loas untu penempatan SC tersebut. Dagram saluran tunggal dar sstem uj IEEE 14-bus (Zmmerman, et al., 2011). Berdasaran data tersebut IEEE 14-bus dcatu oleh 2 generator pada bus 1 dan 2, tga buah ondenser snron terleta pada bus 3, 6 dan 8 dengan 20 saluran serta 11 bus beban. Dar hasl dmulas yang dlauan pada edua asus tersebut, dperoleh bahwa loas penempatan dan settng optmal dar peralatan endal SC pada jarngan IEEE 14-bus untu mendapatan Max SL dan Mn Ploss saluran transms dtunjuan pada Tabel 2. SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 336
Insttut Tenolog Nasonal Malang Tabel 1. Penempatan Optmal SC untu Optmas Dua-Objet Stud Kasus Loas Settng Max SL Mn Ploss (bus) (p.u.) (%) (p.u.) Base case - - 100 0.761 Kasus-1 14 0.98 166.46 0.474 Kasus-2 4 0.97 183.47 0.482 Dar Tabel 2 dapat dobservas bahwa pada Kasus-1 (Case-1), pemasangan SC pada bus 14 dengan settng masmal 0.98 p.u. menghaslan enaan pembebanan lebh sstem (Max SL) dan redus rugrug daya at saluran.(mn Ploss) masng-masng adalah 166.46 % and 0.474 p.u. Kemudan pada Kasus-2 (Case-2) setelah nterones pembangt baru e dalam grd pada salah satu bus beban yang dplh yatu bus 14 sepert dtunjuan Gambar 2, maa penempatan dan settng optmal peralatan endal SC pada bus 4 menghaslan enaan pembebanan sstem mencapa 183.47 %. Kenaan pembebanan tersebut tersebar secara proporsonal hampr e semua bus beban sepert dtujuan Gambar 3. Pada onds n walaupun terjad enaan pembebanan sstem, Mn Ploss tda jauh berbeda dengan asus-1 yatu 0.482 p.u. Gambar 2. Dagram gars tunggal sstem uj IEEE 14-bus unut Kasus-2 Hal n menunjuan bahwa penempatan dan settng optmal SC pada grd yang telah ternterones pembangt baru tersebut buan saja mampu menngatan pembebanan sstem tetap juga sealgus memnmuman rug-rug saluran transms dengan semua endala eamanan dan stabltas sstem mash terjamn pada batas marjn yang djnan. Gambar 4 menunjuan prole tegangan pada Kasus-2 yang membutan bahwa penempatan optmal SC pada bus 4 menjamn eamanan sstem berada pada batas tegangan yang djnan. Sedangan Gambar 5 menunjuan stabltas sstem yang drepresentasan dengan nla ndes IST dan ator FSS urang dar satu, pada sstem Kasus-2 dan perormance ndex evoluton PSO untu asus tersebut pada sstem uj IEEE 14-bus dberan pada Gambar 6. Gambar 3. Kenaan pembebanan sstem untu Kasus-1 dan Kasus-2 pada sstem uj IEEE 14-bus. SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 337
Tegangan bus (p.u) SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI 2015 Insttut Tenolog Nasonal Malang 1,1 1,08 1,06 1,04 1,02 1 0,98 0,96 0,94 0,92 0,9 Base Case Case-1 Case-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 # Bus Gambar 4. Prole tegangan untu Kasus-1 dan Kasus-2 pada sstem uj IEEE 14-bus Gambar 5. Indes IST dan ator FSS untu Kasus-2 pada sstem uj IEEE 14-bus Gambar 6. Perormance ndex evoluton PSO untu Kasus-2 pada sstem uj IEEE 14-bus Kesmpulan Peneltan n telah berhasl menerapan salah satu ten optmas evolus canggh yatu Partcle Swarm Optmsaton (PSO) yang dgunaan untu menyelesaan persoalan optmas mult-objectve yatu: menngatan pembebanan sstem abat nterones pembangt baru e dalam grd dan sealgus meredus rug-rug daya at saluran transms. Penyelesaan masalah optmas yang melbatan persoalan b-objectve secara smultan tersebut dlauan dengan penempatan optmal salah satu tpe prant endal FACTS yatu SC pada loas terba dengan tetap menjamn eamanan dan stabltas sstem yang dnyataan sebaga ndes IST dan ator FSS. Dar hasl smulas yang dlauan pada sstem uj standar IEEE 14-bus menunjuan bahwa pembebanan sstem dapat dtngatan secara SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 338
Insttut Tenolog Nasonal Malang esen mencapa 83,4 % dar onds base case, menggunaan ten PSO dengan ndes unju erja yang aurat dan cepat dalam mencapa onvergensnya. Dsampng tu, algortma yang dembangan dalam peneltan n tda hanya mampu memecahan persoalan optmas b-objectve, tetap juga meml tur unggul yang mencaup solus berualtas tngg, araterst onvergens yang stabl dan esens perhtungan yang ba. Dengan deman ten optmas yang dusulan dapat dembangan lebh lanjut untu lebh dar dua objeve dan dterapan pada sstem tenaga prats untu valdas dan menduung eunggulan ten yang dusulan. Ucapan Terma Kash Ucapan termaash dsampaan epada ITN-Malang yang telah membantu pendanaan peneltan n melalu Lembaga Peneltan dan Pengabdan epada Masyaraat ITN-Malang Datar Pustaa 1. Alsac, O., & Stott, B. (1974). Optmal Load Flow wth Steady-State Securty. Power Apparatus and Systems, IEEE Transactons on, PAS-93(3), 745-751. 2. Brge, B. (2003, 24-26 Aprl 2003). PSOt - a partcle swarm optmzaton toolbox or use wth Matlab Paper presented at the Proceedngs o the 2003 IEEE, Swarm Intellgence Symposum SIS '03. 3. Ca, L. J., Erlch, I., & Stamtss, G. (2004, 10-13 Oct. 2004). Optmal choce and allocaton o FACTS devces n deregulated electrcty maret usng genetc algorthms. Paper presented at the IEEE PES Power Systems Conerence and Exposton. 4. Ca, L. J., & Erlch, I., Stamtss, G. (2004, 10-13 Oct. 2004). Optmal choce and allocaton o FACTS devces n deregulated electrcty maret usng genetc algorthms. Paper presented at the Power Systems Conerence and Exposton, 2004. IEEE PES. 5. Gerbex, S., & Cheraou, R., Germond, A. J. (2001). Optmal locaton o mult-type FACTS devces n a power system by means o genetc algorthms. IEEE Transactons on Evolutonary Computaton, 16(3), 537-544. 6. Hngoran, N., & Gyugy, L. (1999). Concepts and Technology o Flexble AC Transmsson Systems. 7. Hngoran, N. G. (2000). Role o FACTS n a deregulated maret. Paper presented at the Power Engneerng Socety Summer Meetng, 2000. IEEE. 8. Kennedy, J., & Eberhart, R. (1995 ). Partcle swarm optmzaton Paper presented at the Proceedngs, IEEE Internatonal Conerence on Neural Networs, Perth, WA, Australa 9. Lu, Z., L, M. S., Jang, L., & Wu, Q. H. (2008, 20-24 July 2008). Optmal allocaton o FACTS devces wth multple objectves acheved by bacteral swarmng algorthm. Paper presented at the 2008 IEEE Power and Energy Socety General Meetng - Converson and Delvery o Electrcal Energy n the 21st Century 10. Lu, Z., & L, M. S., Jang, L., Wu, Q. H. (2008, 20-24 July 2008). Optmal allocaton o FACTS devces wth multple objectves acheved by bacteral swarmng algorthm. Paper presented at the Power and Energy Socety General Meetng - Converson and Delvery o Electrcal Energy n the 21st Century, 2008 IEEE. 11. Mataram, I. M. (2010). Prol Sstem Kelstran Bal Pasca GI Pemecutan Kelod dan PLTU 780 MW Celuan Bawang Beroperas Tenolog Eletro, 9, No. 1(1), 31-36. 12. Mlano, F. (2005a). An Open Source Power System Analyss Toolbox. IEEE Transactons on Power Apparatus and Systems, 20(3), 1199-1206. 13. Mlano, F. (2005b). An Open Source Power System Analyss Toolbox. Power Systems, IEEE Transactons on, 20(3), 1199-1206. 14. Musrn, I., & Abdul Rahman, T. K. (2002, 2002). Novel ast voltage stablty ndex (FSI) or voltage stablty analyss n power transmsson system. Paper presented at the Student Conerence on Research and Development, SCOReD 2002. 15. Nagalashm, S., & Kamaraj, N. (2011, 28-30 Jan. 2011). Loadablty enhancement or pool model wth FACTS devces n transmsson system usng Derental Evoluton and Partcle Swarm Optmzaton. Paper presented at the Power Electroncs (IICPE), 2010 Inda Internatonal Conerence on. 16. Rashed, G. I., & Shaheen, H. I., Cheng, S. J. (2007, 24-27 Aug. 2007). Optmal Locaton and Parameter Settngs o Multple TCSCs or Increasng Power System Loadablty Based on GA and PSO Technques. Paper presented at the Thrd Internatonal Conerence on Natural Computaton, ICNC 2007. 17. Saravanan, M., Slochanal, S. M. R., enatesh, P., & Abraham, J. P. S. (2007). Applcaton o partcle swarm optmzaton technque or optmal locaton o FACTS devces consderng cost o nstallaton and system loadablty. Electrc Power Systems Research, 77(3-4), 276-283. 18. Shaheen, H. I., Rashed, G. I., & Cheng, S. J. (2007, 24-28 June 2007). Optmal Locaton and Parameters Settng o Uned Power Flow Controller Based on Evolutonary Optmzaton Technques. Paper presented at the IEEE Power Engneerng Socety General Meetng, 2007. 19. Suganyadeva, M.., & Babulal, C. K. (2009, 4-6 June 2009). Estmatng o loadablty margn o a power system by comparng oltage Stablty Indces. Paper presented at the 2009 Internatonal Conerence on Control, Automaton, Communcaton and Energy Conservaton, INCACEC 2009.. 20. Wartana, I. M., & Agustn, N. P. (2011, 17-19 July 2011). Optmal placement o UPFC or mzng system loadablty and mnmzng actve power losses n system stablty margns by NSGA-II. Paper presented at the Electrcal Engneerng and Inormatcs (ICEEI), 2011 Internatonal Conerence on. SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 339
Insttut Tenolog Nasonal Malang 21. Wartana, I. M., & Agustn, N. P. (2011). Optmal Placement o UPFC or Maxmzng System Loadablty by Partcle Swarm Optmzaton. Paper presented at the Proceedngs o The 12th Internatonal Conerence on Qualty n Research (QR 2011), Bal-Indonesa. http://qr.eng.u.ac.d/ 22. Zmmerman, R. D., Murllo, S., x, nchez, C. E., & Thomas, R. J. (2011). MATPOWER: Steady-State Operatons, Plannng, and Analyss Tools or Power Systems Research and Educaton. IEEE Transactons on Power Apparatus and Systems, 26(1), 12-19. SENATEK 2015 Malang, 17 Januar 2015 340