analisis penggunaan tcsc sebagai kontrol ... - core.ac.uk · rangkaian yang mempunyai beban lebih...

Putu Agustini, Hidayat, Prio Hartono, Analisis Penggunaan TCSC Sebagai Tegangan dengan TCIM PadaJaringan Distribusi Primer 20 kV

Ni Putu A adalah Dosen Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Malang

43

ANALISIS PENGGUNAAN TCSC SEBAGAI KONTROL TEGANGANDENGAN THREE-PHASE CURRENT INJECTION METHOD (TCIM) PADA

JARINGAN DISTRIBUSI PRIMER 20 kV

Ni Putu Agustini

Abstrak: Penelitian ini menyajikan model pangembangan secara matematis dari ThyristorControlled Series Compensator ( TCSC ) sebagai peralatan kontrol tegangan yang sesuaidigunakan dengan Three-Phase Current injection Method ( TCIM ) untuk perhitungan ali-ran daya listriknya. TCIM adalah suatu metode yang didasarkan pada aturan Newton di-mana persamaan dituliskan dalam bentuk koordinat persegi yang menghasilkan matrikjakobian ber-ordo 6n6n. Keberadaan perangkat pengendali daya tersebut memerlukansuatu sistem sisipan tambahan untuk menggabungkan hubungan antara setiap aksi pengen-dali dan variabel yang akan dikendalikan dan hasilnya tercakup dalam suatu matrik jakobiansisipan. Sistem distribusi yang diuji adalah penyulang Kebon Waris dengan 80 bus yangmerupakan salah satu penyulang G.I Pandaan di PT PLN (Persero) cabang Pandaan danhasilnya dapat meningkatkan transfer daya sekaligus menimimalisir rugi-rugi daya saluranserta memperbaiki profil tegangan.

Kata kunci: TCSC, TCIM, aliran daya, radial.

Perkembangan industri daya listrik saatini telah banyak mengalami kemajuan di-karenakan terjadinya perubahan radikaldalam pasar energi, khususnya dalam halini pengoperasian sistem transmisi dandistribusi tenaga listrik tersebut diran-cang. Selain tambahan sebagai tujuanekonomis kemunculan teknologi elektro-nika daya dan perangkat FACTS (FlexibleAC Transmission System) memerlukanpengembangan model-model yang tepatdan algoritma baru untuk perhitungan ka-rakteristik jaringan listrik tersebut untuktujuan perencanaan jaringan listrik selan-jutnya (S.Gerbex ,2001). Sekalipun per-alatan FACTS khususnya TCSC (Thyris-tor Controlled Series Compensator) su-dah dipahami untuk aplikasi pada sistemtransmisi, tetapi juga teknologi ini diha-rapkan dapat digunakan pada sistem ja-ringan distribusi primer khususnya sistemditribusi radial sebagai peralatan controltegangan (Paulo, 2001).

Sistem distribusi merupakan bagiandari sistem tenaga listrik yang berfungsimenyalurkan dan mendistribusikan tenaga

listrik ke pusat-pusat beban atau konsu-men (Paula.A,2001) (Maesudi,1990). Per-masalahan yang dihadapi jaringan distri-busi adalah bagaimana menyalurkan dayalistrik dengan baik pada saat tertentumaupun dimasa yang akan datang dengankwalitas dan kontinuitas yang terjamin,karena disamping tersedianya energi lis-trik yang mencukupi, konsumen juga me-nuntut peningkatan kwalitas energi listrikyang baik. Untuk meningkatkan kuwalitasenergi listrik maka perlu dilakukan ana-lisis yang tepat, yaitu menggunakan studianalisa aliran daya. Hasil analisa alirandaya memberikan informasi mengenai be-sar tegangan, aliran daya serta rugi-rugidaya pada sistem yang dianalisis (Steven-son ,1980).

Banyak riset-riset yang telah dilaku-kan dalam upaya mengetahui performan-si sistem distribusi primer dengan meng-gunakan studi aliran daya (Paula A,2000)dan (Maesudi,1990). Namun untuk me-ningkatkan kwalitas performansi sistemdistribusi radial khususnya untuk sistemtak seimbang tiga fasa perlu dilakukan

44 TEKNO, Vol : 14 September 2010, ISSN : 1693-8739

untuk mereduksi rugi-rugi saluran denganmeningkatkan profile tegangan sehinggaakan meningkatkan transfer daya salurandistribusi tersebut. Hal ini dapat dilaku-kan dengan melakukan analisis kontroltegangan dengan menggabung metodealiran daya tiga fasa tak seimbang denganperalatan kompensasi TCSC.

Penelitian ini akan menganalisis alirandaya pada saluran distribusi primer tiperadial yang mempunyai beban tidak se-imbang sehingga dapat diketahui tegang-an dan aliran daya serta rugi-rugi daya se-tiap fasa dan keadaan sistem setelah ter-pasang TCSC.

Didalam pengoperasian sistem tenagalistrik, parameter-parameter listrik yangperlu diperhatikan sehubungan dengananalisa aliran daya adalah besarnya mag-nitude tegang-an |V|, sudut fasa teganganθ, daya nyata P, dan daya reaktif Q. Dayanyata P mempunyai ketergantungan yangkuat dengan sudut fasa tegangan θ dandaya reaktif Q mempunyai ketergan-tungan yang kuat dengan besarnya tegan-gan |V|. Bila P dan Q berubah maka θ dan|V| berubah pula dan denikian sebaliknya.

Studi aliran daya sangat penting da-lam rencana perluasan dan penentuanoperasi terbaik dari suatu sistem. Adapuntujuan mempelajari aliran daya ini dilaku-kan untuk menentukan: (1) Aliran dayaaktif dan reaktif pada cabang-cabangrangkaian, (2) Menghitung nilai tegangan|V| dan sudut fasa tegangan δ pada relbeban atau P-Q bus, (3) Tidak adarangkaian yang mempunyai beban lebihdari tegangan busbar dalam batas-batasyang dapat diterima. (4) Mengetahuipengaruh penambahan atau perubahanbeban terhadap sistem yang ada. (5)Mengetahui daya yang mengalir pada se-tiap bus.

TCSCTCSC terdiri dari kapasitor seri dan

pararel dengan sebuah katup thyristor daninduktor seri. Sistem kompensasi yang

lengkap dibangun dari deretan modul-mo-dul dan biasanya ditambahkan kapasitorkonvensional.

Gambar 1 Thyristor Controlled Series Compen-sator

Model operasi ekstrim dari modulTCSC adalah bloking thyristor, dimanadalam kasus ini bertindak sebagai kapa-sistor konvensional, atau thyristor yangekivalen dengan induktansi kecil. Antaradua model operasi ini ada kontrol “verni-er” yang dapat digunakan untuk mening-katakan reaktansi dalam daerah induktifmaupun kapasitif.

Seperti ditunjukkan pada Gambar 1,alat TCSC ini bisa memiliki salah sa-tudari dua kemungkinan karakteristik yaituinduktif dan kapasitif. Ma-sing-masinguntuk mengurangi atau penambahan reak-tansi pada garis XL dengan model tiga el-emen penghubung paralel yaitu kapasi-tansi, induktansi dan jenis kabel. Kapa-sitansi dan induktansi merupakan variabelsedangkan nilai kapasitansi dan induk-tansi adalah fungsi reaktansi dari salurandimana alat ditempatkan. Dimana untukmenghindari resonansi, hanya satu dari ti-ga elemen yang bisa dihubungkan waktu.Lebih dari itu tidak mengkompensasi sa-luran, nilai maksimum pada kapasitansiditetapkan 0,8 XL. Sedangkan untuk in-duktasi nilai maksimumnya adalah 0,2 XL

(S.Gerbex,2001).Persamaan kendali seca-ra linier dituliskan dengan persamaan se-bagai berikut[1] :

smks

k

smks

rksk

srks

k VV

VV

V

VV ....(1)

Untuk suatu sistem yang secara umummempunyai suatu perangkat TCSC yangterhubung dari bus i menuju j sehingga

Putu Agustini, Hidayat, Prio Hartono, Analisis Penggunaan TCSC Sebagai Tegangan dengan TCIM PadaJaringan Distribusi Primer 20 kV 45

tegangan tetap konstan pada busbar k,sistem ditambahkan dengan persamaanberikut (Paulo,2001) :a.) Sub matrik X dan Y akan mengalami

modifikasi menjadi:

ccij

cri

bbij

bri

aaij

ari

ccij

cmi

bbij

bmi

aaij

ami

b

I

b

I

b

I

b

I

b

I

b

I

X

......(2)

ccij

crj

bij

bbrj

aaij

arj

ccij

cmj

abij

bmj

aaij

amj

b

I

b

I

b

I

b

I

b

I

b

I

Y

.......(3)Dimana :

sri

srjss

ij

smj VV

b

I

.......(4)

smj

smiss

ij

srj VV

b

I

.......(5)

srj

sriss

ij

smj VV

b

I

........(6)

smi

smjss

ij

srj VV

b

I

........(7)

b.) Variabel kondisi abcija menjadi per-

samaan berikut :

ccij

bbij

aaij

abcij

b

b

b

b .......(8)

Untuk perangkat TCSC pada model alirandaya, persamaan kontrolnya menjadi :

colesij

spsij

sij PPP ........(9)

Dimana :s = a,b,c

spsijP aliran daya sktif khusus pada fasa s

di percabangan i - j

calesijP menghitung aliran daya aktif pada

fasa s pada percabangan i – jSehingga didapatkan persaman :

smj

sri

srj

smi

sij

smj

smi

srj

sri

sij

smi

sri

sij

colesij VVVVbVVVVgVVgP

22

......(10)

Linierisasi persamaan 10 menjadi :ssijss

ij

sijs

mj

m

sij

rjsrj

sijs

mi

m

sijs

risri

sijs

ij bb

PV

V

PV

V

PV

V

PV

V

PP

sj

si

......(11)Dimana :

mjssijrj

ssij

sri

ssijs

ri

sij VbVgVg

V

P

2

......(12)

rjssijmj

ssij

smi

ssijs

mi

sij VbVgVg

V

P

2

......(13)

smi

ssij

sri

ssijs

ri

sij VbVg

V

P

......(14)

sri

ssij

smi

ssijs

ri

sij VbVg

V

P

......(15)

srj

smi

smj

sris

ri

sij VVVV

V

P

......(16)

Elemen ssijg dalam (12)-(16) adalah

cabang induktansi seriDengan mengasumsikan bahwa TCSC

dipergunakan untuk mengen-dalikan dayaaktif pada percabangan i – j, sistem linierdari persamaan tertulis seperti padapersamaan berikut diba-wah yangmenunjukan sub matrik X dan Y berasaldari persamaan (12) dan (13).


abcij

abcmj

abcrj

abcmj

abcrj

abcjj

abcji

abcij

abcii

abcij

abcrj

abcmj

abcrj

abcmj

I

V

V

V

V

WU

P

I

I

I

I

)(

)(

....(17)

Dan untuk sub matrik Z, U, dan Wadalah:

cm

cij

cr

cij

bm

bij

br

bij

am

aij

ar

aij

ii

ii

ii

V

P

V

P

V

P

V

P

V

P

V

P

Z

......(18)

cm

cij

cr

cij

bm

bij

br

bij

am

aij

ar

aij

jj

jj

jj

V

P

V

P

V

P

V

P

V

P

V

P

U

......(19)

ccij

cij

bbij

bij

aaij

aij

b

P

b

P

b

P

W......(20)

METODE

Pengumpulan data

Data kuantitatif, yaitu data yang dapat di-hitung antara lain: Data saluran, meliputi

jenis penghantar, luas penampang, tahan-an penghantar, jarak antar konduktor danjarak antar saluran. Data pembebanan,meliputi daya aktif (P) dan daya reaktif(Q) pada tiap-tiap bus. Data kualitatif,yaitu data yang berbentuk diagram. Da-lam hal ini adalah single line diagram pe-nyulang.

Simulasi

Analisa perhitungan tegangan, rugi-rugidaya dan aliran daya pada tiap-tiap salur-an sebelum dan sesudah dipasang TCSCmenggunakan Three-Phase Current In-jection Method (TCIM) yang disimulasi-kan dengan program komputer yaitu pro-gram software Matlab.

Algoritma

Algoritma Pemecahan Masalah

1. Masukkan data saluran dan pembe-banan yaitu jarak antar konduktor,panjang saluran tiap node, tegangandasar, daya aktif dan daya reaktif.

2. Subroutine program (proses perhi-tungan menggunakan Three-PhaseCurrent Injection Method).

3. Mengecek, apakah terjadi pelanggar-an tegangan ?a. “Ya”: proses pemasangan TCSC,

persamaan (10)-(17), kemudianproses kembali ke langkah 2.

b. “Tidak”: proses selanjutnya4. Cetak hasil.

Algoritma Subrountine PerhitunganTCIM

1. Baca data saluran dan data pembe-banan.

2. Pembentukan Z saluran, persamaan(1)-(5).

3. Bentuk Y admitansi.4. Hitung power injection, persamaan

(6) dan (7).


5. Hitung power mismatches, persama-an (4) dan (5).

6. Proses pengecekan: P

hskP

dan q

hskQ kemudian cetak

hasil, apabila belum sesuai dilanjut-kan ke langkah 7.

7. Menghitung matrik jakobian.8. Hitung kenaikan tegangan, persama-

an (11).9. Update tegangan, persamaan (8) dan

kembali ke langkah 4.

Proses perhitungan dimulai dengan me-masukkan data saluran dan data pembe-banan pada program komputer (Matlab)kemudian menentukan diantara bus mana-kah TCSC ini akan dipasang. Selanjutnyamenjalankan program komputer kemudi-an proses untuk mendapatkan load flowawal (base case) keadaan sistem sebenar-nya. Setelah mendapatkan load flow awalkeadaan sistem sebenarnya kemudian di-lanjutkan dengan proses load flow keada-an sistem sesudah terpasang TCSC.

Gambar 2. Flowchart pemecahan masalah

Gambar 2 dan Gambar 3 menunjukkandiagram alir pemecahan masalah.

Gambar 3. Flowchart subrountine TCIM

Analisa TCSC Sebagai Kontrol Tegan-gan Menggunakan Three-Phase Cur-rent Injection Method (TCIM)

Data Perhitungan

Perhitungan aliran daya ini mengam-bil data dari G.I Pandaan yang melayani 7(tujuh) buah penyulang dengan tiga buahtrafo masing-masing 2150/20 kV -30MVA dan 1150/20 kV-15MVA SistemDistribusi radial G.I Pan-daan memakaitegangan distribusi 20 kV.

Agar perhitungan lebih mudah makadigunakan sistem per-unit (pu), dimanadasar yang digunakan : Tegangan dasar :20 kV dan Daya Dasar : 100 kVA.

Selanjutnya node-node yang ada di-klasifikasikan, yaitu busbar G.I Pandaandiasumsikan sebagai slack bus, sedangkannode-node yang lain sepanjang saluranradial dipandang sebagai load bus. Dalamhal ini tidak ada bus generator karenasepanjang saluran tidak terdapat pem-bangkitan.


Data saluran

Jaringan distribusi primer G.I Pandaanmenggunakan saluran kabel udara denganspesifikasi pada tabel 1.

Tabel 1 Data Penyulang Sistem 20 KV G.IPandaan

JenisKonduktor

Penampangnominal( mm2 )

ResistansiKonduktor

(r)( Ω/km)

GMRmm

AAAC 150 0.2162 5.2365

AAAC 120 0.2688 4.6837

Adapun data saluran penyulang KebonWaris terlihat pada tabel 2.

Tabel 2 Data Saluran Penyulang Kebon WarisNo.

SaluranDariNode

KeNode

Panjamg( m )

1 1 2 5342 2 3 5853 2 4 3674 4 5 4095 5 6 87

Data Pembebanan

Data pembebanan tampak seperti padatabel 3.

Tabel 3 Data Pembebanan Penyulang KebonWarisNoBus

R S TP

(kW)Q

(kVAR)

P(kW

)

Q(kVA

R)

P(kW)

Q(kVA

R)1 0.00

00.00

00.00

00.000 0.00

00.000

2 0.000

0.000

0.000

0.000 0.000

0.000

3 41.881

25.956

46.498

28.817

30.806

19.092

4 16.919

10.485

17.490

10.839

18.956

11.748

5 54.990

34.080

56.047

34.735

58.064

35.985

6 0.000

0.000

0.000

0.000 0.000

0.000

Data pembebanan diperoleh dari meng-ambil data dari masing-masing trafo dis-

tribusi, dimana besarnya beban pada mas-ing-masing fasa tidak seimbang. Jikabesarnya pembebanan adalah nol, makapada node tidak terdapat trafo distribusitetapi hanya merupakan simpul. Padatahap ini rugi-rugi yang terjadi pada trafodistribusi diabaikan.

HASIL

Proses perhitungan diawali denganmelakukan studi aliran daya dengan meto-de injeksi arus tiga fasa. Untuk memu-dahkan perhitungan dan analisa pada sis-tem tenaga dipakai harga satuan per-unit.Harga dasar yang dipilih pada studi iniadalah 20kV dan 100kVA sebagai hargategangan dasar dan daya dasar. Meng-ingat bahwa pada jaringan tidak dilakukanpengukuran factor daya maka pada per-hitungan ini diambil harga factor dayasebesar 0,85.

Perhitungan Aliran Daya Penyulang

Perhitungan diawali dengan menampilkansingle line diagram dari penyulang yangmewakili keadaan sistem sebenarnya.

Gambar 4. Single Line Diagram PenyulangKebon Waris


Dari Gambar 4 diperlihatkan single linediagram dari penyulang Kebon Waris.Pada penyulang ini jumlah bus danjumlah saluran masing-masing adalah :Slack Bus: 1, Load Bus: 79. Total Bus :80

Dengan mengacu pada gambar 4maka besarnya impedansi saluran dalampu menggunakan persamaan carson’s danreduksi kron’s, dengan bantuan programkomputer dapat ditentukan sebagai beri-kut :

Impedansi Saluran-1 (dari node-1 kenode-2)

Panjang saluran = 534 m = 0.33188mile

r = 0,2162 Ω/km = 0,3497 Ω/mile GMR = 5,2365 mm= 0,0172 ft D12 = D21 = 0,90 m= 2,9528 ft D13 = D31 = 1,65 m = 5,4134 ft D23 = D32 = 0,75 m = 2,4606 ft D14 = D41 = 1,09 m = 3,5978 ft D24 = D42 = 1,09 m = 3,5978 ft D34 = D43 = 1,56 m = 5,1247 ft

Persamaan Carson’s

mileGMRjrz iiii /943.7)/1ln(12134.00953.0

mileDjrzj ijij /943.7)/1ln(12134.00953.0

mile

jjjj

jjjj

jjjj

jjjj

Z /

558.414432.07644.00953.08074.00953.08074.00953.0

7644.00953.0558.414432.08538.00953.07578.00953.0

8074.00953.08538.00953.0558.414432.08313.00953.0

8074.00953.07578.00953.08313.00953.0558.414432.0

Reduksi Kron’s

Matrik impedansi saluran dalam Ω de-ngan mengalikan panjang saluran.

j0.3479+0.1542j0.1481+0.0387j0.1162+0.0387

j0.1481+0.0387j0.3479+0.1542j0.1406+0.0387

j0.1162+0.0387j0.1406+0.0387j0.3479+0.1542

Z

Matrik impedansi saluran dalam pu de-ngan Z dasar 4000 Ω.

410.

j0.8697+0.3855j0.4602+0.0967j0.2905+0.0967

j0.4602+0.096797j0.86+0.3855j0.3515+0.0967

j0.2905+0.0967j0.3515+0.0967j0.8697+0.3855

Z

Cara yang sama juga dilakukan untuksaluran yang lain. Dengan menggunakanbantuan program komputer untuk analisaaliran daya Three-Phase Current Inject-ion Method didapatkan besarnya tegang-an dan sudut fasa tiap-tiap node, besertaaliran daya dan rugi-rugi saluran sebelumdan sesudah dipasang TCSC diantara bus43-44 seperti terlihat pada tabel dibawah :

Tabel 4 Kondisi Tegangan Dan Fasa Tegangansebelum Dipasang TCSC


Tabel 5 Kondisi Tegangan dan Fasa Tegangansesudah Dipasang TCSC

Tabel 6 Kondisi Aliran Daya S sebelumDipasang TCSC

Tabel 7 Kondisi Aliran Daya S sesudahDipasang TCSC

Tabel 8 Rugi-rugi Daya Saluran sebelumDipasang TCSC


Tabel 9 Rugi-rugi Daya Saluran S sesudahDipasang TCSC

PEMBAHASAN

Proses perhitungan diawali denganmelakukan studi aliran daya denganThree-Phase Current Injection Method(TCIM). Untuk memudahkan perhitungandan analisa pada sistem tenaga dipakaiharga satuan per-unit. Harga dasar yangdipilih pada studi ini adalah 20kV dan100kVA sebagai harga tegangan dasardan daya dasar. Mengingat bahwa padajaringan tidak dilakukan pengukuran fac-tor daya maka pada perhitungan ini diam-bil harga factor daya sebesar 0,85.

Dengan menggunakan bantuan pro-gram komputer untuk analisa aliran dayaThree-Phase Current Injection Method(TCIM) didapatkan besarnya tegangandan sudut fasa tiap-tiap node, beserta alir-an daya dan rugi-rugi saluran sebelumdan sesudah dipasang TCSC diantara bus12-13 seperti terlihat pada gambar di ba-wah ini.

V : Keadaan Tegangan Sebelum Terpasang TCSCV’ : Keadaan Tegangan Sesudah Terpasang TCSC

Gambar 5. Keadaan Tegangan Sebelum danSesudah Terpasang TCSC pada Fasa R

Dari Gambar 5, dapat kita lihat kondisi te-gangan sebelum dan sesudah terpasangTCSC pada fasa R. Tegangan yang teren-dah terjadi pada bus 41 yaitu pada fasa R:0.99035 pu, dan setelah dipasang TCSCtegangan pada tiap-tiap fasa mengalamikenaikan yaitu pada fasa R menjadi0.99073 pu , .

0.98800

0.99000

0.99200

0.99400

0.99600

0.99800

1.00000

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79

Bus

V (p

u) VV'



Gambar 6. Keadaan Tegangan Sebelum danSesudah Terpasang TCSC pada Fasa S

Dari Gambar 6 dapat kita lihat kondisi te-gangan sebelum dan sesudah terpasangTCSC pada fasa S. Tegangan yang teren-dah terjadi pada bus 41 yaitu pada fasa S:0.99025 pu, dan setelah dipasang TCSCtegangan pada tiap-tiap fasa mengalamikenaikan yaitu pada fasa, S: 0.99064 pu.


Gambar 7. Keadaan Tegangan Sebelum danSesudah Terpasang TCSC pada Fasa T

Dari Gambar 7 dapat kita lihat kondisi te-gangan sebelum dan sesudah terpasangTCSC pada fasa T. Tegangan yang teren-dah terjadi pada bus 41 yaitu pada fasaT:0.98995 pu, dan setelah dipasang TCSCtegangan pada tiap-tiap fasa mengalamikenaikan yaitu pada fasa T: 0.99035 pu.Kondisi aliran daya tiap-tiap fasa padakondisi sebelum dan sesudah terpasangTCSC, dimana tanda (-) dan (+) menya-

takan arah aliran daya yang mengalir darisatu bus ke bus lainnya, dimana daya aktifmengalami peningkatan dan daya reaktifmengalami penurunan pada tiap-tiap salu-ran setelah dipasang TCSC.

Berikut gambar keadaan tegangan se-belum dan sesudah terpasang TCSCdiantara bus 43-44.

V : Keadaan tegangan sebelum terpasang TCSCV’ : Keadaan tegangan sesudah terpasang TCSC

Gambar 8. Keadaan Tegangan Sebelum danSesudah Terpasang TCSC pada Fasa R


Gambar 9. Keadaan Tegangan Sebelum danSesudah Terpasang TCSC Pada Fasa S


0.98800

0.99000

0.99200

0.99400

0.99600

0.99800

1.00000

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79

Bus

V (p

u) VV'

0.98800

0.99000

0.99200

0.99400

0.99600

0.99800

1.00000

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79

Bus

V (p

u) VV'

0.98

0.985

0.99

0.995

1

43 46 49 52 55 58 61 64 67Bus

V (p

u)

V

V'

0.98800

0.99000

0.99200

0.99400

0.99600

0.99800

1.00000

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79

Bus

V (p

u) VV'

0.98800

0.99000

0.99200

0.99400

0.99600

0.99800

1.00000

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79

Bus

V (pu

) VV'


Grafik 10. Keadaan Tegangan Sebelum danSesudah Terpasang TCSC Pada Fasa T

Dari gambar 8 dan 9 di atas dapat kita li-hat kondisi tegangan sebelum dan sesudahterpasang TCSC pada fasa R, S dan T.Tegangan yang terendah terjadi pada bus41 yaitu pada fasa R: 0.99035 pu, S:0.99025 pu dan T: 0.98995 pu, dan sete-lah dipasang TCSC tegangan pada tiap-tiap fasa mengalami kenaikan yaitu padafasa R menjadi 0.99073 pu , S: 0.99064pu dan T: 0.99035 pu.

Kondisi aliran daya tiap-tiap fasa padakondisi sebelum dan sesudah terpasangTCSC, dimana tanda (-) dan (+) menya-takan arah aliran daya yang mengalir darisatu bus ke bus lainnya, dimana daya aktifmengalami peningkatan dan daya reaktifmengalami penurunan pada tiap-tiap sa-luran setelah dipasang TCSC.

Total Rugi-rugi daya saluran setelahdan sebelum dipasang TCSC diantar bus12-13 adalah sebagai berikut.

Rugi-rugi daya total yang terjadi padatiap-tiap fasa kondisi sebelum dansesudah dipasang TCSC pada bus 12-13,dimana :

Pada fasa R :

Sebelum terpasang TCSCS= P + jQ = 4.67173 + j11.0413 =11.9889 kVA.Sesudah dipasang TCSC menjadi :S = 4.57829 + j10.8188 = 11.7476 kVAmengalami penurunan sebasar 2.054 %

Pada fasa S:

Sebelum terpasang TCSCS = P + jQ = 4.1391 + j11.3608 = 12.0913kVA.Sesudah dipasang TCSC menjadi :S = 4.05846 + j11.1297 = 11.8465 kVAmengalami penurunan sebesar 2.066 %

Pada fasa T :

Sebelum terpasang TCSCS = P + jQ; = 4.63877 + j12.4902 =13.3237 kVA.Sesudah dipasang TCSC menjadi :S = 4.52368 + j12.1923 = 13.0044 kVAmengalami penurunan sebesar 2.455 %

KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan dapat disim-pulkan bahwa : (1) Analisis pemasanganTCSC pada saluran distribusi primer tiperadial tidak seimbang sesuai dilakukanmenggunakan Three-Phase Curent Inject-ion Method baik keadaan sebelum ataupun sesudah terpasang TCSC; (2) Denganpemasangan TCSC pada sistem distribusitipe radial tidak seimbang diantara bus43–44 mampu direduksi rugi-rugi dayasaluran pada fasa R sebesar 6.38 %, padafasa S ; 7.63 %, dan pada fasa T; 4.47 %;(3) Pemasangan TCSC pada saluran dis-tribusi dapat menaikkan profil teganganpada bus yang berada setelah TCSCdipasang mencapai 0.98961 pu pada bus55 dari 0.98814 pu pada kondisi awal,atau mengalami kenaikan sebesar 0.147% dari kondisitegangan sebelum dipasangTCSC; (4) Proses perhitungan denganprogram menggunakan komputer Pentium(R), processor 2.80GHz, RAM 480 MB,ter-catat dengan waktu perhitungan: Loadflow awal sebelum dimasangan TCSC,Jumlah iterasi = 2 kali, Waktu hitung =14.812 detik, Load flow setelah dipasangTCSC : Jumlah iterasi = 2 kali, Waktuhitung = 14.532 detik.

DAFTAR RUJUKAN

Basri, Hasan,1990. “Sistem Distribusi”,Balai penerbit dan Humas ISTN, .

C. S. Cheng and D. Shirmoham-madi,1995. “A three-phase powerflowmethod for real-time distributionsystem analysis,” IEEE Trans. Power


Systems, vol. 10, no. 2, pp. 671–679,May.

Djiteng Maesudi,1990., ”Operasi SistemTenaga Listrik”, Balai Penerbit danHumas ISTN.

G. Glanzmann, G.Andersson,” Coordi-nated control of FACTS Device basedon Optimal Power Flow”. ElectricPower System Research.

Jen-Hao TENG, “A Network-Topologi-based Three-Phase Load Flow ForDistribution Systems” Proc. Sci.Counc. ROC(A) Vol. 24,No. 4,2000.pp.259-264.

K. A. STROUD, Sucipto, Erwin,1997.“Matematika Untuk Teknik”, PenerbitErlangga edisi keempat.

M. E. Baran and M.Y. Hsu,1999.“Volt/var control at distributionsubstations,”IEEE Trans. Power Sys-tems, vol. 14, no. 1, pp. 312–318, Feb

Paulo Augusto N. Garcia, Jose Luiz R. Pe-reira and Sandoval Car-neiro,” VoltageControl Devices Model for Distribu-tion Power Flow Analysis.” IEEETrans on power system,vol.16.No 4,November 2001.

Paula A. N. Garcia, Jose luiz R. Pereira,Sandoval Carneiro, Jr., Vander M. daCosta, and Nelson Martin, 2000.,“Three-Phase Power Flow Calcu-lations Using Current Injection Meth-od”, IEEE Transaction Power Sys-tems. Vol. 15, No.2, May.

P. A. N. Garcia, J. L. R. Pereira, S. Car-nerio, Jr., V. M. da Costa, and N.Martins, 2000.,“Three-phase powerflow calcula-tions using the currentinjection method,” IEEE Trans. PowerSystems, vol. 15, no. 2, pp. 505–514,May.

Stevenson, William D, Jr,1990. “AnalisisSistem Tenaga”, Pe-nerbit Erlanggaedisi keempat.

S.Gerbex, R. Cherkaoui, J. Germond.2001. “Optimal location of multi-typeFACTS Devices in a power system bymeans of Genetic Algorithms” IEEETransaction On Power Systems, Vol16, no.3.

SPLN-64,1985."Petunjuk pemilihan danPenggunaan Pelebur Pada Sistem Dis-tribusi Tegangan Menengah", Perusa-haan Umum Listrik Negara.

analisis penggunaan tcsc sebagai kontrol ... - core.ac.uk · rangkaian yang mempunyai beban lebih...

Documents