final project seminar presentation

7/23/2019 Final Project Seminar Presentation

http://slidepdf.com/reader/full/final-project-seminar-presentation 1/32

Perhitungan CCT

ritical learing Tim

Berdasarkan Metode Trajektori Kritis u

Memperbaiki Metode BCU Shadowin

Oleh

Lalu Arya Repatmaja

2213 105 054

Dosen Pembimbing :

Dr. Eng Ardyono Priyadi, ST., M.Eng.

Ir. Sjamsul Anam, MT.



Pendahuluan

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS



Background

Adanya Waktu Pemutusan Kritis (CCT)Pada Sistem Tenaga

Terjadi Gangguan Didalam SistemTenaga

CB (Circui t Breaker ) Bekerja Untuk Mengisolir Daerah Yang Terganggu

Gangguan Hilang Tetapi Tidak Menjamin Sistem Kembali Stabil

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

S i T



Waktu Pemutusan Kritis

Tujuan

Menghitung CCT berdasarkan metrajektori kritis untuk memperbmetode BCU Shadowing

Menentukan nilai CUEP dari metrajektori kritis ditiap titik ganggua

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

S i T



Exit Point dan Controlling UEP

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

5 0

Exit Point

Berdasarkan C.D. Hasio : exit point is a point from which a given fault-on trajectory exits the st

post-fault system

CUEP (Controlling Unstable Equillibrium Point)

Berdasarkan Ribbens Pavella : related that the CUEP to the machine (or group of machine

synchronism if the fault is sustained

Berdasarkan Fouad : associated that the CUEP with the mode of instability of machines

UEP

w(rad/s)

(-)l

(+)l

d(rad)

Konstan zero eigenvalues

Stabil real eigenvalues is negative

Tidak Stabil real eigenvalues is positive

Seminar Tugas



Klasifikasi Kestabilan

Sumber : IEEE/CIGRE Joint Task Force On

Stability Terms and Definiton

KESTABILAN

SISTEM TENAGA

KESTABILAN SUDUT

ROTORKESTABILAN TEGANGAN

KESTABILAN

TEGANGAN AKIBAT

GANGGUAN BESAR

KESTABILAN

TRANSIEN

KESTABILAN SUDUT

ROTOR AKIBAT

GANGGUAN KECIL

JANGKA LAMAJANGKA PENDEK

JANGKA LAMA JANGKA PENDEK

KESTABILAN FR

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Seminar Tugas



Teori Penunjang

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Seminar Tugas



Simulation Method

Tentukan Range Waktu

Stabil – Tidak Stabil

Integrasi Numerikal Di

Selesaikan Dengan Runge

Kutta 4th

CCT Antara Batas Range

Stabil Dan Range Tidak

Stabil

Keunggulan :

Akurasi dalam mene

Diimplementasikan p

ETAP.

Kekurangan :

CCT dalam batas ra

tidak stabil.

Waktu simulasi tida

Simulation Method

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Mendapatkan CCT di

Simulation Method

Seminar Tugas



Keunggulan :

Mengatasi masalah dalam perhitungan exit

point pada metode BCU.

CCT dihasilkan secara langsung

Waktu simulasi yang efisien

Kekurangan :

Hanya dapat digunakan pada

model sistem tenaga yang terbatas

BCU Shadowing

Seminar Tugas

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Ilustrasi Metode BCU

0

1

2

3

()

Shadowing 1

Shadowing 2

Shadowing 3

n-shadowing

Pada beberapa kasus memiliki

kemungkinan gagal.

Seminar Tugas



Metode Yang Diusulkan

Seminar Tugas Teknik Sistem T

FTI - ITS

Seminar Tugas



Trajektori Kritis (Critical Trajectory )

2

3

4

Xm+1 (rad)

( r a d ) / s

w

d

Xo

SEP

1

Ilustrasi Metode Trajektori Kritis

(Critical Trajectory )

Selesaikan perum

minimalisasi ya

menggambarkan k

kritis saat CUE

(Controlli ng Unst

Equil l ibrium Poi

Modifikasi Persam

Trapezoidal

CCT (Critical Clea

Time)

Hitung energi kriti

CUEP

Trajektori Kritis


FTI - ITS

Seminar Tugas



UEP

x0

xm+1

xm

x1

xk

d

d

d

x0 ~ xm+1: Trajektori Kritis

Setiap titik saling terhubung

dengan pers.trapezoida

SEP

Persamaan dinamis sistem setelah ganggu

Persamaan trapezoidal konvensional :

d = +1 12

+1 +1

Kemudian waktu “t” ditransformasi dalam

+1

2

+ d

Hasil modifikasi pers.trapezoidal dalam dom

+1 −

− d 0

Modifikasi Persamaan Trapezoidal


FTI - ITS

Seminar Tugas



() (

Dimana :

Pmi = daya input mekanis-i;

P ei = daya elektris i-th

ωi = kecepatan sudut rotor generator-i;

θi = sudut rotor generator-i;

M i

= moment inertia generator-i;

Di = konstanta damping-i;

Power System Model

gTeknik Sistem T

FTI - ITS

Seminar Tugas



, … , +1, , =

2

Dimana :

Pers. Trapezoidal : +1 −

− 0,… ,

Sistem : ()

Batasan Kondisi

Perumusan Minimalisasi

gTeknik Sistem T

FTI - ITS

x0

Setiap ti

denga

SEP

Kondisi Awal : ( Untuk menentukan nilai

Exit Point dan T

Kondisi Akhir : +1 dimana 0 Untuk mendapatka

Seminar Tugas



Simulasi dan Analisa

gTeknik Sistem T

FTI - ITS

Seminar Tugas i Si



Sistem 3 Generator 9 Bus

Teknik Sistem T

FTI - ITS

G2

2 7

8

B

G

9

I

3

C

G3

5 6

4

1

G1

HF

D E

A

Generator

Bus

G

Slack/

Swing

Seminar Tugas T k ik Si t T



Grafik Saat Gangguan

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Gangguan di titik A

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

t(second)

d e l t a ( d e r a j a t )

Gen 1

Gen 2

Gen 3

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3-4

-2

0

2

4

6

8

t(second)

o m e g a

( r a d / s )

Saat terjadi gangguan, Pe turun akibat pembebanan yang hilang.

Putaran generator semakin cepat akibat beban yang ditanggung

sedikit. Energi kinetik generator tidak mampu dikonversi

sepenuhnya oleh beban, kondisi ini dikatakan tidak stabil.

Gangguan di titik C

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-50

0

50

100

150

200

t(second)


Gen 1

Gen 2

Gen 3

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.2-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

t(second)

o m e g a

( r a d / s )

Gangguan di titik H

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-50

0

50

100

150

200

t(second)


Gen 1

Gen 2

Gen 3

0 0.05 0.1 0.15 0.2-50

0

50

100

150

200

t(second)


Seminar Tugas T k ik Si t T



Nilai Controlling UEP

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Trajektori kritis untuk gangguan di titik A

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60

1

2

3

4

5

6

delta 1 [rad]

delta

2

[rad]

exit point

0 0.5 1 1.5 2-2

0

2

4

6

8

10

12

delta 1 [rad]

delta

2

[rad]

exit point

Trajektori kritis untuk gangguan di titik C

0 0.5 1 1.5 2 -2

0

2

4

6

8

10

12

delta 1 [rad]

delta

2

[rad]

exit point

Trajektori kritis untuk gangguan di titik H




Hasil Perbandingan CCT

Teknik Sistem T

FTI - ITS

5 0

Konvergensi : < −

Max error = 5,2 %

Fouad dan Anderson 3 Generator 9 Bus




Sistem 6 Generator 30 Bus

Teknik Sistem T

FTI - ITS

2

G2

1

G1

D

3 4 6

5 7

G3

8

G4

12

13

G6

16 17

10

14 15 18 19 20 2122

2423

27

25

11 30

9

G5

29

28

26

EC

B

A

J

F

G

H

I

SwingBus

Generator

Bus Generator

Bus

GeneratorBus

Generator

Bus




Grafik Saat Gangguan

Teknik Sistem T

FTI - ITS

Gangguan di titik A

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

t(second)


Gen 1

Gen 2

Gen 3

Gen 4

Gen 5

Gen 6

0 0.2 0.4 0.6 0.8-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

t(second)

o m e g a ( r a d / s )

Saat terjadi gangguan, Pe turun akibat pembebanan yang hilang.

Putaran generator semakin cepat akibat beban yang ditanggung

sedikit. Energi kinetik generator tidak mampu dikonversi

sepenuhnya oleh beban, kondisi ini dikatakan tidak stabil.

Gangguan di titik E

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9-100

-50

0

50

100

150

t(second)


Gen 1

Gen 2

Gen 3

Gen 4

Gen 5

Gen 6

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

t(second)

o m e g a

( r a d / s )

Gangguan di titik J

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

t(second)

d e

l t a ( d e r a

j a t )

Gen 1

Gen 2

Gen 3

Gen 4

Gen 5

Gen 6

0 0.2 0.4 0.6 0.8-1

0

1

2

3

4

5

6

t(second)

o m e g a

( r a d / s )




Nilai Controlling UEP

Teknik Sistem T

FTI - ITS

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 -0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

delta 1 [rad]

e

ta

ra

exit point

Trajektori kritis untuk gangguan di titik A

-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

delta 1 [rad]

delta

2

[rad]

exit poTrajektori kritis untuk gangguan di titik E

-0.5 0 0.5 1 1.5 20

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

delta 1 [rad]

delta

2

[rad]

exit pointTrajektori kritis untuk gangguan di titik H




Hasil Perbandingan CCT

e S s e

FTI - ITS

5 0

Konvergensi : < −

Max error = 4,46 %

IEEE 6 Generator 30 Bus




Kesimpulan

FTI - ITS




Kesimpulan

FTI - ITS

5 0

Nilai CCT yang paling kecil 0,210

Error maksimal diperoleh 5,2 %

G2

2 7

8

B

G

9

I

3

C

G3

5 6

4

1

G1

HF

D E

A


5 0

Metode yang diusulkan bisa di

dalam metode BCU, dibuktikan dyang diusulkan mampu untuk meCUEP disemua titik gangguan




Kesimpulan

FTI - ITS

5 0

Metode yang diusulkan bisa didalam metode BCU, dibuktikan dyang diusulkan mampu untuk meCUEP disemua titik gangguan

5 0

Nilai CCT yang paling kecil 0,735

Error maksimal diperoleh 4,46 %

2

G2

1

G1

D

3 4 6

5 7

G3

8

G4

12

13

G6

16 17

10

14 15 18 19 20 2122

2423

27

25

11 30

9

G5

29

28

26

EC

B

A

J

F

G

H

I

IEEE 6 Generator 30 Bus



Lampiran

FTI - ITS


FTI ITS



Gen.Sinkron

FTI - ITS

5 0

Rotor diberi kumparan yang dialiri arus dc (medan

magnet) dan diputar oleh penggerak utama (prime mover

/ motor cranking) kemudian medan rotor (Nr) akan

memotong kumparan utama di stator (Ns) sehingga

timbul tegangan induksi pada kumparan stator yanggelombang tegangannya berbentuk sinusoidal.

Sudut r

U

S


FTI ITS



Data Sistem

FTI - ITS

5 0

No.Bus

asal

Bus

ditujuR X

Half Line Charging

Susceptance (p.u)

1 1 4 0,0000 0,0576 0,0000

2 2 7 0,0000 0,0625 0,0000

3 3 9 0,0000 0,0586 0,0000

4 4 5 0,0100 0,0850 0,0880

5 4 6 0,0170 0,0920 0,0790

6 5 7 0,0320 0,1610 0,1530

7 6 9 0,0390 0,1700 0,1790

8 7 8 0,0085 0,0720 0,0745

9 8 9 0,0119 0,1008 0,1045

No. Bus P Generator (MW)Q Generator

(MVAR)P Beban

1 0,00 0,00 0

2 163,00 0,00 0

3 85,00 0,00 0

4 0,00 0,00 0

5 0,00 0,00 125

6 0,00 0,00 90

7 0,00 0,00 0

8 0,00 0,00 100

9 0,00 0,00 0



FTI ITS



Data Sistem

FTI - ITS

5 0

IEEE 6 Generator 30 BusNo. Bus asal Bus dituju R X Half Line Charging

Susceptance (p.u)1 1 2 0,0192 0,0575 0,0264

2 1 3 0,0452 0,1852 0,0204

3 2 4 0,0570 0,1737 0,0184

4 3 4 0,0132 0,0379 0,0042

5 2 5 0,0472 0,1983 0,0209

6 2 6 0,0581 0,1763 0,0187

7 4 6 0,0119 0,0414 0,0045

8 5 7 0,0460 0,1160 0,0102

9 6 7 0,0267 0,0820 0,0085

10 6 8 0,0120 0,0420 0,0045

11 6 9 0,0000 0,2080 0,0000

12 6 10 0,0000 0,5560 0,0000

13 9 11 0,0000 0,2080 0,0000

14 4 12 0,0000 0,2560 0,0000

15 12 13 0,0000 0,1400 0,0000

16 12 14 0,1231 0,2559 0,0000

17 12 15 0,0662 0,1304 0,0000

18 12 16 0,0945 0,1987 0,0000

19 14 15 0,2210 0,1997 0,0000

20 16 17 0,0824 0,1923 0,0000

21 15 18 0,1070 0,2185 0,0000

22 18 19 0,0639 0,1292 0,000023 19 20 0,0340 0,0680 0,0000

24 10 20 0,0936 0,2090 0,0000

25 10 17 0,0324 0,0845 0,0000

26 10 21 0,0348 0,0749 0,0000

27 10 22 0,0727 0,1499 0,0000

28 21 22 0,0116 0,0236 0,0000

29 15 23 0,1000 0,2020 0,0000

30 22 24 0,1150 0,1790 0,0000

31 23 24 0,1320 0,2700 0,0000

32 24 25 0,1885 0,3292 0,0000

33 25 26 0,2544 0,3800 0,0000

34 25 27 0,1093 0,2087 0,0000

35 27 28 0,0000 0,3960 0,0000

36 27 29 0,2198 0,4153 0,0000

37 27 30 0,3202 0,6027 0,0000

38 29 30 0,2399 0,4533 0,0000

39 8 28 0,0636 0,2000 0,0214

40 6 28 0,0169 0,0599 0,0065

41 9 10 0,0000 0,1100 0,0000

No. Bus P Generator (MW) Q Generator (MVAR)

1 0,00 0,00

2 50,00 0,00

3 0,00 0,00

4 0,00 0,00

5 105,00 0,00

6 0,00 0,00

7 0,00 0,00

8 50,00 0,00

9 0,00 0,00

10 0,00 0,00

11 20,00 0,00

12 0,00 0,00

13 20,00 0,00

14 0,00 0,00

15 0,00 0,00

16 0,00 0,00 17 0,00 0,00

18 0,00 0,00

19 0,00 0,00

20 0,00 0,00

21 0,00 0,00

22 0,00 0,00

23 0,00 0,00

24 0,00 0,00

25 0,00 0,00

26 0,00 0,00

27 0,00 0,00

28 0,00 0,00

29 0,00 0,00

30 0,00 0,00


FTI ITS



Batas Sudut Rotor Generator

FTI - ITS

5 0

SEP

P

(pu)

Pm

P

final project seminar presentation

Documents