perancangan dan simulasi dynamic voltage restorer …
TRANSCRIPT
![Page 1: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/1.jpg)
Sistem Tenaga -Teknik ElektroFakultas Teknologi Industri
ITS – Surabaya2012
PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER (DVR) 3×1 FASA TANPA DC-LINK UNTUK PEMULIH TEGANGAN
KEDIP
Roni Ari Irianto
Dosen Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng
Oleh
Heri Suryoatmojo, ST, MT. Ph. D
![Page 2: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/2.jpg)
3. Menentukan topologi dan metode kontrol
yang baru dari DVR untuk meningkatkan
kualitas kerja dari DVR
2. Keterbatasan kemampuan dari beberapa
DVR dengan DC-Link
1. Peningkatan kualitas daya
2
![Page 3: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/3.jpg)
Sistem Tenaga-Teknik ElektroFakultas Teknologi Industri
ITS – Surabaya2012
Permasalahan :a. Bagaimana cara merancang DVR yang menggunakan metode Direct AC-
AC Converter ?
b. Bagaimana cara kerja DVR sebagai alat pemulih tegangan yang mengalami gangguan kedip tegangan ?
c. Apa kelebihan DVR yang menggunakan metode Direct AC-AC Converterdibandingkan DVR dengan DC-Link dalam mengatasi gangguan kediptegangan?
3
![Page 4: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/4.jpg)
Sistem Tenaga - Teknik ElektroFakultas Teknologi Industri
ITS – Surabaya2012
Batasan Masalah :
a. Pembahasan hanya terfokus pada injeksi tegangan pada gangguan
kedip tegangan seimbang.
b. Pembahasan tidak memuat secara keseluruhan mekanisme kerja secara
detail dari DVR dan komponen elektronika daya yang ada pada DVR.
c. Perhitungan keuntungan teknis dan ekonomis penggunaan DVR
tanpa DC-Link tidak dilakukan secara detail.
4
![Page 5: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/5.jpg)
Sistem Tenaga -Teknik ElektroFakultas Teknologi Industri
ITS – Surabaya2012
Tujuan Tugas Akhir :
Menjelaskan kemampuan dari DVR dengan Direct AC to AC
converter sebagai pemulih tegangan akibat gangguan
tegangan kedip.
5
![Page 6: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/6.jpg)
Start
Perancangan Sistem• Konverter AC-AC• Filter Pasif• DVR
Studi Literatur• Karakteristik Voltage Sagging• Cara kerja dan design DVRdengan konverter AC-AC
Pengujian Sistem• Simulasi konverter AC-AC• Simulasi DVR 1 Fasa• Simulasi DVR 3×1 Fasa
Analisa Sistem• Kemampuan DVR untuk mengatasitegangan kedip
End 6
![Page 7: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Gangguan Kedip Tegangan
Voltage sagging/ Tegangan kedip => penurunan nilai rms tegangan atau arus selama 0,5 cycles (0,01detik)sampai 1 menit, dengan rentang perubahan dari 0,1 sampai 0,9 pu
![Page 8: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/8.jpg)
8
DVR => Rangkain berbasis elektronika daya untuk memulihkan atau memperbaiki mutu tegangan akibat gangguankedip tegangan di sisi beban
DVR dengan DC-Link
DVR dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok yaitu :1. DVR dengan DC-Link2. DVR dengan Direct AC to AC Converter
![Page 9: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Karena keterbatasan kemampuan dari beberapa DVR dengan DC-Link dalam mengatasi tegangan kedip dengan durasi waktuyang lama, maka dirancang DVR dengan Direct AC to AC Converter
DVR dengan Direct AC to AC Converter
![Page 10: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Blok Diagram Sistem
![Page 12: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Konverter AC-AC
Simulasi Konverter AC-AC dengan simulink
Perhitungan nilai duty cycle :
![Page 13: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Output konverter Sebelum di Filter
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Output konverter Setelah di Filter
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan input konverter 220 Volt
![Page 14: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 1 Fasa
Rangkaian DVR 1 Fasa yang terkoneksi dengan jaringan
Gangguan fasa ke tanah
DVR
![Page 15: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Sensor tegangan dan kontrol DVR
Sistem kontrol pembangkit sinyal PWM
![Page 16: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan sumber yang mengalami tegangan kedip
![Page 17: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan injeksi DVR
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan terukur pada beban
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 1 Fasa
![Page 18: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Rangkaian DVR 3×1 Fasa Terintegrasi Jaringan
Rangkaian DVR 3×1 Fasa yang terkoneksi dengan jaringan
![Page 19: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan sumber yang mengalami tegangan kedip
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 3 Fasa
![Page 20: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Tega
ngan
(V)
Time (s)Tegangan injeksi DVR
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan terukur pada beban
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 3 Fasa
![Page 21: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Konverter AC-AC
Pengujian Konverter AC-AC
![Page 23: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Hasil simulasi Perbandingan antara Sinyal Segitiga dan Sinyal Referensi
Vref
Vtriangle
![Page 24: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Sinyal PWM
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan input konverter 220 Volt
![Page 25: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Output konverter Sebelum di Filter
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Output konverter Setelah di Filter
Tabel 1Pengujian Konverter AC-AC
![Page 26: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 1 Fasa
Rangkaian DVR 1 Fasa yang terkoneksi dengan jaringan
![Page 27: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 1 Fasa
Tega
ngan
(V)
Time (s)Tegangan input 1 Fasa
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Gangguan tegangan kedip
![Page 28: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan injeksi DVR
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan pada beban
Tabel 2Pengujian DVR terintegrasi jaringan 1 fasa
![Page 29: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Rangkaian DVR 3×1 Fasa Terintegrasi Jaringan
Rangkaian DVR 3×1 Fasa yang terkoneksi dengan jaringan
![Page 30: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan sumber yang mengalami tegangan kedip
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 3 Fasa
Time (s)
Tega
ngan
(V)
![Page 31: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan injeksi DVR
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 3 Fasa
Time (s)
Tega
ngan
(V)
![Page 32: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Tega
ngan
(V)
Time (s)
Tegangan terukur pada beban
Rangkaian DVR Terintegrasi Jaringan 3 Fasa
Time (s)
Tega
ngan
(V)
![Page 33: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/33.jpg)
1. Pada pengujian konverter, selisih antara tegangan referensi dengan tegangan output disebabkan adanya ripple atau noise yang belum bisa dihilangkan oleh filter
2. DVR mampu memulihkan tegangan dari gangguan tegangan kedip dengan cukupbaik, durasi atau lama gangguan tidak mempengaruhi kinerja dari DVR
3. Pada akhir proses pemulihan tegangan, terjadi overshoot tegangan output dengandurasi 0.02 detik, hal ini disebabkan karena DVR yang dirancang belum bisamenentukan dengan tepat akhir dari gangguan tegangan kedip
4. DVR tidak mampu memulihkan tegangan dari gangguan yang menyebabkantegangan sumber drop melebihi 50% dari tegangan normal.
33
![Page 34: PERANCANGAN DAN SIMULASI DYNAMIC VOLTAGE RESTORER …](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022042710/6266bf23283f4c79120da265/html5/thumbnails/34.jpg)