Post on 29-Jan-2021
ANALISIS STABILITAS SMALL SIGNAL SAAT MASUKNYA
PLTB PADA SISTEM INTERKONEKSI SULBAGSEL
Small Signal Stability Analysis When PLTB Penetration to Sulbagsel
Interconnection System
MUSTADIR DARUSMAN B
P2700215003
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS HASANUDIN MAKASSAR
2017
i
ANALISIS STABILITAS SMALL SIGNAL SAAT MASUKNYA
PLTB PADA SISTIM INTERKONEKSI SULBAGSEL
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister
Program Studi
Teknik Elektro
Disusun dan diajukan oleh
MUSTADIR DARUSMAN B
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS HASANUDIN
MAKASSAR
2017
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS
Yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Mustadir Darusman B
Nim : P2700215003
Program Studi : Teknik Elektro
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini
adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan
pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari
terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini
hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan
tersebut.
Makassar, 9 Juli 2017
Yang menyatakan
Mustadir Darusman B
v
PRAKATA
Segala puji atas kehadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan
kemudahan bagi penulis dalam menyelesaikan proposal penelitian ini.
Salam dan shalawat kita sampaikan kepada junjungan kita nabiullah
Rasulullah Muhammad SAW sebagai tauladan bagi seluruh ummat
manusia.
Penelitian ini penulis dedikasikan kepada ayahanda dan ibunda
tercinta Bahar Jandu dan Hadriah Andayani atas kasih sayang dan
pengorbanan beliau yang tak ternilai dalam perjalanan hidup penulis hingga
saat ini. Kepada keluarga tercinta dan orang-orang yang saya sayangi atas
motivasi dan dorongannya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian ini hingga akhir.
Banyak kendala yang dihadapi oleh penulis dalam rangka
penyususnan tesis ini, yang hanya berkat bantuan berbagai pihak, maka
tesis ini selesai pada waktunya. Pada kesempatan ini penulis dengan tulus
menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ir. H. Zahir Zainuddin selaku ketua program studi Teknik
Elektro Program Pascasarjana Universitas Hasanuddin.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. H. Ansar Suyuti, MT dan Bapak Dr. Ir. Indar
Chaerah Gunadin, ST, MT selaku pembimbing I dan pembimbing II
yang telah meluangkan waktunya memberikan bimbingan serta
arahan mulai dari awal hingga tersusunnya tesis ini.
3. Dosen serta staf jurusan elektro program studi Teknik Elektro
Pascasarjana Universitas Hasanuddin.
4. PT. PLN (Persero) Area Pembangkitan dan Penyaluran Beban
Wilayah Sulawesi Selatan, Tenggara dan Barat (Sulselrabar).
5. Rekan-rekan mahasiswa S2 dan S3 yang senantiasa memberikan
dorongan dan masukan hingga terselesaikannya tesis ini.
vi
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan konstribusi pemikiran
kepada pembaca, terutama bagi penulis sendiri. Penelitian ini masih jauh
dari kata sempurna disebabkan keterbatasan penulis. Oleh karena itu,
penulis mengarapkan kedepannya penelitian ini dapat diteruskan untuk
kesempurnaan dan pembaharuan dari penelitian ini.
Makassar, Juli 2017
Mustadir Darusman B
ix
DAFTAR ISI
PRAKATA ........................................................................................... v
ABSTRAK ........................................................................................... vii
ABSTRACT ........................................................................................ viii
DAFTAR ISI ........................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................. xiii
I. PENDAHULUAN .......................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ....................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................ 3
C. Tujuan Penelitian .................................................................. 3
D. Batasan Masalah .................................................................. 4
E. Manfaat Penelitian ................................................................ 5
F. Sistematika Penulisan ........................................................... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 7
A. Sistem Tenaga Listrik ........................................................... 7
B. Stabilitas Sistem Tenaga Listrik ........................................... 9
1. Gangguan Kecil .............................................................. 12
2. Gangguan Besar ............................................................. 12
C. Stabilitas Sudut Rotor .......................................................... 12
1. Stabilitas Sudut Rotor Gangguan Kecil ........................... 13
2. Stabilitas Tegangan Gangguan Kecil .............................. 13
D. Power Sistem Stabilizer (PSS) ............................................. 13
1. Konsep Dasar PSS ......................................................... 14
2. Komponen PSS .............................................................. 14
x
E. Eigen Value Analisis ............................................................ 17
F. Studi Aliran Daya ................................................................. 19
G. Double Fed Induction Generator (DFIG) .............................. 23
H. Penelitian Terkait ................................................................. 25
I. Kerangka Pikir ...................................................................... 27
III. METODE PENELITIAN ................................................................ 28
A. Studi Literatur ....................................................................... 28
B. Pengumpulan Data .............................................................. 29
C. Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................ 33
D. Alat Yang Digunakan ........................................................... 34
E. Prosedur Penelitian .............................................................. 34
F. Jadwal Penelitian ................................................................. 36
G. Perancangan Program ......................................................... 36
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 38
A. Load Flow Sistem 44 Bus ..................................................... 40
B. Analisa Eigenvalue Sebelum Masuknya PLTB ..................... 55
1. Kondisi Normal Tanpa Gangguan ................................... 55
2. Kondisi Saat Terjadi Gangguan ...................................... 59
C. Analisa Eigenvalue Setelah Masuknya PLTB ....................... 68
D. Perbandingan Tiga Kondisi .................................................. 80
1. Tegangan Bus ................................................................ 80
2. Losses ............................................................................ 81
3. Analisis Eigenvalue ......................................................... 82
V. KESIMPULAN DAN SARAN......................................................... 83
A. Kesimpulan .......................................................................... 83
B. Saran ................................................................................... 84
VI. DAFTAR PUSTAKA ..................................................................... 85
VII. Lampiran
xi
DAFTAR TABEL
Tabel Hal.
1. Penilitian terkait ............................................................................ 25
2. Data transmisi sistem Sulbagsel ................................................... 30
3. Data Parameter dinamik generator sistem Sulbagsel ................... 31
4. Data Generator dan beban ........................................................... 32
5. Jadwal penelitian .......................................................................... 36
6. Nama generator pada sistem Sulbagsel ....................................... 38
7. Parameter Power System Stabilizer (PSS) ................................... 39
8. Line Flow dan Losses sebelum masuknya PLTB ......................... 40
9. Line Flow dan Losses setelah masuknya PLTB............................ 45
10. Power Flow sebelum masuknya PLTB ......................................... 51
11. Power Flow setelah masuknya PLTB ........................................... 52
12. Total Load dan Losses sebelum dan setelah PLTB Masuk .......... 54
13. Analisis Eigenvalue tanpa PSS sebelum PLTB masuk pada
sistem interkoneksi Sulbagsel. .................................................... 56
14. Analisis Eigenvalue dengan PSS pada generator 2 sebelum
PLTB masuk pada sistem interkoneksi Sulbagsel. ....................... 57
15. Analisis Eigenvalue pemasangan PSS pada generator 15
sebelum PLTB masuk pada sistem Sulbagsel .............................. 58
16. Nilai rata-rata damping ratio dalam kondisi normal ....................... 59
17. Analisis eigenvalue saat saluran antara bus 4 (Parepare)
xii
dan 11 (PLTU Barru) dilepas sebelum pemasangan PSS ........... 59
18. Analisis eigenvalue saat saluran bus 4 (Parepare) dan 11 (PLTU
Barru) dilepas setelah pemasangan PSS pada generator 2 ........ 60
19. Analisis eigenvalue saat saluran bus 4 (Parepare) dan 11 (PLTU
Barru) dilepas setelah pemasangan PSS pada generator 15. ..... 61
20. Nilai rata-rata damping ratio kondisi pelepasan saluran ............... 62
21. Nilai eigen dari sistem setelah masuknya PLTB sebelum
penambahan perangkat PSS........................................................ 70
22. Nilai eigen dari sistem setelah masuknya PLTB setelah
pemasangan PSS pada generator Syn 2 (PLTU Barru)................ 71
23. Nilai eigen dari sistem setelah masuknya PLTB setelah
pemasangan PSS pada generator Syn 15 (PLTD Tallo Lama) ..... 72
24. Nilai rata-rata damping rasio setelah masuknya PLTB
sebelum dan setelah pemasangan PSS ...................................... 73
25. Total beban dan losses pada tiga kondisi ..................................... 81
26. Rata – rata damping ratio pada tiga kondisi .................................. 82
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal.
1. Sistem tenaga listrik ....................................................................... 7
2. Klasifikasi stabilitas sistem tenaga listrik ........................................ 11
3. Sistem PSS pada generator ........................................................... 15
4. Model PSS dalam bentul linear ...................................................... 15
5. Sistem Double Fed Induction Generator (DFIG) ............................. 24
6. Kerangka pikir ................................................................................ 27
7. Single line diagram sistem Sulselrabar ........................................... 29
8. Flow chart penelitian ...................................................................... 35
9. Respon kecepatan rotor saat terjadi pelepasan saluran pada
generator 1-5 sebelum penambahan PSS ...................................... 63
10. Respon kecepatan rotor saat terjadi pelepasan saluran pada
generator 6-10 sebelum penambahan PSS .................................... 63
11. Respon kecepatan rotor saat terjadi pelepasan saluran pada
generator 11-15 sebelum penambahan PSS .................................. 64
12. Respon kecepatan rotor pada generator 1-5 saat terjadi pelepasan
saluran dengan penambahan PSS pada generator 2 ..................... 65
13. Respon kecepatan rotor pada generator 6-10 saat terjadi pelepasan
saluran dengan penambahan PSS pada generator 2 ..................... 65
14. Respon kecepatan rotor pada generator 11-15 saat terjadi pelepasan
saluran dengan penambahan PSS pada generator 2 ..................... 66
xiv
15. Respon kecepatan rotor pada generator 1-5 saat terjadi pelepasan
saluran dengan penambahan PSS pada generator 15 ................... 67
16. Respon kecepatan rotor pada generator 6-10 saat terjadi pelepasan
saluran dengan penambahan PSS pada generator 15 ................... 67
17. Respon kecepatan rotor pada generator 6-10 saat terjadi pelepasan
saluran dengan penambahan PSS pada generator 15 ................... 68
18. Kurva kestabilan root locous .......................................................... 69
19. Respon kecepatan rotor pada generator 1-5 saat masuknya PLTB
pada sistem sebelum pemasangan PSS ........................................ 73
20. Respon kecepatan rotor pada generator 6-10 saat masuknya PLTB
pada sistem sebelum pemasangan PSS ........................................ 74
21. Respon kecepatan rotor pada generator 11-15 saat masuknya
PLTB pada sistem sebelum pemasangan PSS .............................. 74
22. Respon kecepatan rotor pada generator 1-5 saat masuknya PLTB
setelah pemasangan PSS pada genarator Syn 2 ........................... 75
23. Respon kecepatan rotor pada generator 6-10 saat masuknya PLTB
setelah pemasangan PSS pada genarator Syn 2 ........................... 76
24. Respon kecepatan rotor pada generator 11-15 saat masuknya PLTB
setelah pemasangan PSS pada genarator Syn 2 ........................... 76
25. Respon kecepatan rotor pada generator 1-5 saat masuknya PLTB
setelah pemasangan PSS pada genarator Syn 15 ......................... 77
26. Respon kecepatan rotor pada generator 6-10 saat masuknya PLTB
setelah pemasangan PSS pada genarator Syn 15 ......................... 78
xv
27. Respon kecepatan rotor pada generator 11-15 saat masuknya PLTB
setelah pemasangan PSS pada genarator Syn 15 ......................... 78
28. Profile Tegangan dalam keadaan normal, pelepasan saluran dan
masuknya PLTB ............................................................................. 80
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Sistem tenaga merupakan sistem yang kompleks dengan model
dinamika yang sangat tak-linear (Tristan dkk, 2016). Interkoneksi pada
sistem tenaga menambah kompleksitas sistem. Interkoneksi dalam skala
besar menimbulkan osilasi lokal dan antar area frekuensi rendah. Osilasi ini
menjadi masalah utama bagi stabilitas small signal sistem tenaga.
Fenomena gangguan kecil memiliki rentang frekuensi antara 0 sampai 2
Hz. Dimana untuk modus osilasi lokal memiliki tipikal rentang frekuensi dari
1 hingga 2 Hz dan osilasi modus antar area memiliki rentang frekuensi
dibawah 1 Hz (Mondal dkk, 2014).
Stabilitas sinyal kecil (small signal stability) tersebut tergantung pada
kondisi beban maupun topologi sistem tenaga (Salahi R.B, dkk 2014).
Stabilitas small signal dapat diartikan sebagai kestabilan sistem untuk
gangguan-gangguan kecil dalam bentuk osilasi elektromekanik yang tak
teredam karena osilasi ini telah membatasi batas aliran daya dalam
keadaan mantap, maka osilasi akan mempengaruhi sistem operasi baik
dalam tinjauan ekonomi maupun keamanan.
Kestabilan sistem tenaga listrik sendiri adalah kemampuan dari
suatu sistem dalam menjaga operasi yang seimbang dan kemampuan
sistem tersebut kembali pada kondisi operasi normal ketika terjadi
2
gangguan. Ketidakstabilan tersebut pada dasarnya berkaitan dengan
osilasi sudut rotor (rotor angle stability) (supardi.A,2002).
Masuknya PLTB pada sistem interkoneksi Sulawesi bagian selatan
(Sulbagsel) tentu berdampak pada kestabilan sistem dan timbulnya osilasi
elektromekanik. Diperkirakan 75 MW daya yang akan masuk dari PLTB
yang akan di bangun di Sidrap dan 62.5 MW di Jeneponto. PLTB yang akan
terintegrasi pada sistem Sulbagsel ini tentu mempengaruhi konfigurasi
sistem dan mempengaruhi aliran daya yang berdampak pada stabilitas
small signal.
Untuk meredam resiko tersebut maka perlu dilakukan kajian berupa
analisis mengenai pengaruh dan dampak terjadinya stabilitas small signal
saat PLTB terintegrasi pada sistem Sulbagsel dan penerapan Power
System Stabilizer (PSS) untuk memperbaiki peredaman osilasi frekuensi
rendah sebelum sistem keluar dari area kestabilannya sehingga
mengakibatkan pengaruh yang lebih buruk seperti collaps (black out).
Seperti diketahui penerapan PSS pada generator adalah untuk
memperkuat damping-torque atau torsi redaman sehingga transfer energi
dapat ditingkatkan. Sebuah PSS yang diragkaikan dengan sistem eksitasi
dari sebuah mesin sinkron dapat mendeteksi perubahan output-power
generator, mengontrol besar eksitasi serta mengurangi power-swing atau
daya yang berayun.
Dari pemaparan diatas, maka dianggap perlu untuk melakukan
penelitian mengenai analisis stabilitas small signal sebelum dan setelah
3
PLTB terintegrasi pada sistem kelistrikan Sulbagsel. Adapun judul
penelitian yang akan diangkat adalah “Analisis Stabilitas Small Signal
Saat Masuknya PLTB Pada Sistem Interkoneksi Sulbagsel.”
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah, dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh stabilitas small signal pada sistem intekoneksi
kelistrikan Sulbagsel sebelum dan setelah masuknya PLTB pada
sistem.
2. Bagaimana pengaruh penerapan PSS pada sistem kelistrikan
Sulbagsel dalam meredam osilasi elektromekanik yang terjadi
sebelum dan setelah masuknya PLTB pada sistem. Sehingga
didapatkan lokasi yang optimal dalam pemasangan PSS.
C. Tujuan Penelitian
Adapun Tujuan penelitian ini adalah :
1. Menganalisis stabilitas small signal sistem interkoneksi kelistrikan
Sulbagsel menggunakan parameter eigenvalue dan time domain
simulation menggunakan tiga studi kasus yang ada, yakni kondisi
sistem normal tanpa dan dengan peralatan PSS, kondisi kontigensi
N-1 (pelepasan saluran) pada bus PLTU Barru – Bus Parepare
4
sebelum dan setelah penerapan PSS dan masuknya PLTB pada
sistem interkoneksi Sulbagsel tanpa dan dengan peralatan PSS.
2. Menentukan penempatan Power System Stabilizer (PSS) yang
optimal pada sistem interkoneksi Sulbagsel dalam meredam osilasi
yang timbul dengan menggunakan tiga studi kasus yang ada, yakni
kondisi sistem normal tanpa dan dengan peralatan PSS, kondisi
kontigensi N-1 (pelepasan saluran) pada bus PLTU Barru – Bus
Parepare sebelum dan setelah penerapan PSS dan masuknya PLTB
pada sistem interkoneksi Sulbagsel tanpa dan dengan peralatan
PSS. Penempatan PSS akan di dasarkan pada nilai eigen terkecil
dan terbesar sebagai pembanding untuk melihat lokasi pemasangan
PSS yang tepat dalam meredam osilasi.
D. Batasan Masalah
Agar lebih efisien dalam melakukan penelitian maka kami memberikan
batasan-batasan masalah sebagai berikut :
1. Kestabilan yang di kaji yaitu hanya pada sistem interkoneksi
Sulbagsel.
2. Kestabilan yang dikaji hanya pada area stabilitas small signal.
3. Analisis sistem dilakukan dengan menggunakan bantuan Software
Matrix Laboratory (Matlab) yang telah di integrasikan dengan Power
System Analysis Toolbox (PSAT).
5
E. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat :
1. Bagi PT. PLN (persero) wilayah Sulbagsel sebagai masukan dalam
upaya meredam dan mengantisipasi timbulnya osilasi
elektromekanik akibat masuknya PLTB pada sistem interkoneksi
Sulbagsel.
2. Memberikan suatu telaah tentang studi stabilitas small signal yang
disebabkan karena terjadinya osilasi elektromekanik pada sistem
interkoneksi Sulbagsel.
F. Sistimatika Penulisan
Adapun sistematika penulisan pada penelitian Analisis Stabilitas Small
Signal Saat Masuknya PLTB Pada Sistem Interkoneksi Sulbagsel adalah:
1. BAB I PENDAHULUAN
Bab I berisi tentang penjelasan latar belakang masalah, rumusan
masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian serta
sistematika penulisan.
2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab II berisi tentang tinjauan pustaka yang merupakan penjelasan
tentang hasil-hasil penelitian lainnya yang berkaitan dengan penelitian
yang dilakukan. Adapun sumber acuannya adalah buku, artikel, jurnal,
6
prosiding dan tulisan lainnya yang berhubungan dengan judul dan
tema penelitian yang dilakukan dan juga sebagai arahan dalam
memecahkan masalah yang diteliti.
3. BAB III METODE PENELITIAN
Bab III ini merupakan penjelasan tentang metode penelitian yang
meliputi metode yang digunakan pada penelitian ini untuk
penyelesaian masalah penelitian.
4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab IV menjelaskan tentang hasil dan pembahasan penelitian yang
dilakukan. Hasil dari penelitian ini akan memberikan informasi dan
gambaran kestabilan pada sistem Sulbagsel saat terjadi gangguan
sinyal kecil saat kondisi normal, berdinamika dan saat masuknya wind
turbine, apakah sistem Sulbagsel masih stabil atau tidak. Pada bab ini
juga di jelaskan bagaimana penerapan PSS untuk meredam watak
stabilitas sistem tenaga menggunakan tiga studi kasus diatas.
5. BAB V SIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan berdasarkan hasil dan pembahasan
yang diperoleh. Saran merupakan pernyataan atau rekomendasi
peneliti yang penting untuk diterapkan pada sistem tenaga listrik agar
dapat mengurangi atau meminimalisir terjadinya kasus blackout akibat
dari sistem yang terganggu atau sakit akibat terjadinya gangguan
berupa small signall.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Tenaga Listrik
Membahas kestabilan sistem tenaga listrik tentu tidak boleh
melupakan dasar dari kestabilan itu sendiri yaitu sistem yang membentuk
kestabilan tersebut.
Sistem tenaga listrik dapat didefenisikan sebagai komponen-
komponen tenaga listrik yang membentuk suatu sistem terpadu dan
terhubung. Ada empat komponen penting yang membentuk sistem tenaga
listrik itu yaitu komponen pembangkitan, komponen transmisi, komponen
distribusi dan komponen yang berkaitan dengan pembebanan.
Gambar 1. Sistem tenaga listrik (http://www.fortunaproject.com/2015/10/
sistem-tenaga- listrik.html)
http://www.fortunaproject.com/2015/10/
8
Komponen pembangkitan adalah pembangkit yang menghasilkan
tenaga listrik yang kemudian ditransmisikan melalui komponen distribusi
dan akhirnya dimanfaatkan berupa beban. Komponen distribusi bersifat
relatif tetap pada besaran tertentu, sehingga bila terjadi perubahan pada
beban atau pun gangguan pada jaringan transmisi maka yang harus
menyesuaikan dengan perubahan tersebut adalah sistem pembangkitan.
Jadi dasar dari kestabilan adalah bagaimana sistem pembangkitan
mampu untuk menyesuaikan kondisi yang terjadi pada pembebanan
ataupun jaringan transmisinya dan pembangkit tersebut mampu untuk
menciptakan besaran baru sehingga perubahan yang terjadi tidak membuat
sistem terganggu atau terhenti.
Secara umum sistem tenaga listrik yang lengkap mengandung empat
hal berikut, yaitu :
1. Pembangkit tenaga listrik.
Pada pembangkit tenaga listrik ini sumber-sumber energi alam diubah
menjadi energi mekanis yang berupa kecepatan atau putaran, selanjutnya
energi mekanis tersebut diubah menjadi energi listrik menggunakan
generator. Tegangan yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik itu
biasanya merupakan tegangan menengah.
2. Sistem transmisi
Sistem transmisi berfungsi menyalurkan listrik dari pusat pembangkit
ke pusat beban melalui saluran transmisi. Agar rugi-rugi (losses) energi
listrik berkurang, maka energi listrik dari pusat pembangkit terlebih dahulu
9
dinaikkan tegangannya menggunakan transformator penaik tegangan
(step-up transformer). Pada umumnya PLN menggunakan tegangan 66 kV,
150 kV, 274 kV dan 500 kV (SUTET).
3. Sistem distribusi
Sistem distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke
konsumen (beban). Biasanya terdiri atas saluran distribusi primer dengan
tegangan menengah 20 kV (TM) dan saluran distribusi sekunder dengan
tegangan rendah 380/220 V (TR)
4. Konsumen atau beban
Terdiri atas instalasi pemakaian tenaga listrik. Instalasi rumah tangga
biasanya memakai tegangan rendah,sedangkan pemakaian besar seperti
industri mempergunakan tegangan menengah ataupun tegangan tinggi.
B. Kestabilan Sistem Tenaga Listrik
Kestabilan sistem tenaga menunjukkan kemampuan sebuah
sistem tenaga listrik, pada kondisi operasi awal yang diberikan, untuk
mengembalikan kondisi operasi menjadi seimbang kembali setelah
mendapatkan ganguan fisik pada hampir keseluruhan variabel sistem yang
saling terikat sehingga integritas sistem dapat tidak terjaga.
Integritas sistem terjaga ketika secara nyata seluruh sistem tenaga
tetap lengkap tanpa adanya trip (Djalal, dkk. 2012) pada generator
maupun beban, terkecuali untuk bagian yang diputus untuk menjaga
10
kelangsungan operasi dari sistem. Kestabilan adalah kondisi seimbang
diantara dua gaya yang berlawanan.
(Stevenson,1982) mendefenisikan kestabilan sistem tenaga listrik
merupakan sifat sistem yang memungkinkan mesin bergerak serempak
dalam sistem untuk memberikan reaksinya terhadap gangguan dalam
keadaan kerja normal serta balik kembali kekeadaan semula bila keadaan
menjadi normal.
Untuk menjaga kestabilan sebuah sistem, maka perlu diupayakan
mesin-mesin sinkron berada pada kondisi sinkronnya. (Anderson,2003)
mengemukakan dari sudut pandang sistem tenaga listrik eksitasi harus
mendukung peningkatan pengendalian tegangan yang efektif bagi
kestabilitan sistem. Sistem harus mampu merespon dengan cepat terhadap
suatu gangguan tingkat kestabilan sementara dan kestabilan sinyal yang
lemah (smal signal stability). Ketidakstabilan terjadi ketika gangguan
menyebabkan ketidakseimbangan terus-menerus antara gaya yang
berlawanan tersebut. Kestabilan sistem tenaga dikelompokkan menjadi
beberapa jenis seperti pada Gambar 2.
11
POWER SISTEM STABILITY
FrequencyStability
Voltage Stability
Rotor AngleStability
Small-SignalStability
Transient Stability
Large DisturbanceStability
Large Disturbance Stability
Small Disturbance Stability
Short TermStability
Long-Term Stability
Short-TermStability
Short-TermStability
Gambar 2. Klasifikasi kestabilan sistem tenaga (Kundur, 1994)
Kestabilan sistem tenaga telah menjadi perhatian utama dalam
sebuah sistem operasi. Perhatian itu muncul dari fakta bahwa pada kondisi
keadaan mantap (steady-state), kecepatan rata-rata untuk semua
generator harus sama. Kondisi tersebut dinamakan pada operasi sinkron
dari sebuah sistem yang terinterkoneksi.
Gangguan kecil atau besar pada sistem tenaga berdampak pada
operasi sinkron. Sebagai contoh, kenaikan atau ketrurunan tiba-tiba pada
beban , atau akibat rugi pembangkitan menjadi salah satu jenis gangguan
yang berpengaruh sangat signifikan terhadap sistem. Jenis lain dari
gangguan adalah jaring transmisi yang terputus, beban lebih, atau hubung
singkat. Dengan demikian diharapkan kestabilan sistem akan menuju ke
keadaan mantap dalam waktu singkat setelah gangguan menghilang.
12
Secara umum gangguan dibagi menjadi 2 kategori yakni :
1. Gangguan Kecil
yakni merupakan satu dari elemen sistem dinamik yang dapat
dianalisis menggunakan persamaan linear (analysis small signal).
Gangguan kecil yang terjadi berupa perubahan beban pada sisi beban atau
pembangkit secara acak, pelan, dan jatuh bertingkat. Jatuh (trip) yang
dialami oleh jaring tenaga listrik dianggap sebagai gangguan kecil jika
pengaruhnya terhadap aliran daya sebelum gangguan pada jaring itu tidak
signifikan.
2. Gangguan Besar.
Gangguan ini bersifat mendadak, yakni gangguan yang menghasilkan
kejutan tegangan tiba tiba pada tegangan bus. Gangguan besar ini harus
secepatnya dihilangkan, jika tidak dihilangkan secepatnya, gangguan
tersebut sangat mempengaruhi kestabilan sistem. Tidak hanya gangguan,
waktu gangguan juga berpengaruh terhadap kestabilan sistem.
C. Kestabilan Sudut Rotor
Secara umum permasalahan kestabilan sistem tenaga listrik terkait
dengan kestabilan sudut rotor (rotor angle stability) dan kestabilan tegangan
(voltage stability). Klasifikasi ini berdasarkan rentang waktu dan mekanisme
terjadinya ketidakstabilan. Kestabilan sudut rotor di klasifikasikan menjadi
Small Signal Stability dan Transient Stability.
13
Small Signal stability merupakan kestabilan sistem untuk gangguan-
gangguan kecil dalam bentuk osilasi elektromekanik yang tak teredam,
sedangkan Transient Stability dikarenakan kurang sinkronnya torsi dan
diawali dengan gangguan-gangguan besar. Kestabilan gangguan kecil
terbagi atas :
1. Kestabilan sudut rotor gangguan kecil
Untuk kestabilan ini berkaitan dengan kemampuan sistem tenaga
untuk mempertahankan sinkronisme di dalam gangguan kecil. Kestabilan
ini tergantung pada operasi awal keadaan dari sistem. Ketidakstabilan yang
dihasilkan bisa menjadi dua bentuk, yakni peningkatan sudut rotor melalui
modus nonoscillatory atau aperiodik karena kurangnya sinkronisasi torsi
atau peningkatan amplitudo osilasi rotor karena kurangnya redaman torsi
yang cukup.
2. Kestabilan tegangan gangguan kecil
Kestabilan ini mengacu pada kemampuan sistem untuk
mempertahankan tegangan stabil ketika mengalami gangguan kecil
(Kundur, 1994), seperti perubahan penambahan beban dalam beban
sistem.
D. Power Sistem Stabilizer (PSS)
Power System Stabilizer (PSS) telah banyak digunakan pada sistem
pembangkitan daya listrik sebagai salah satu usaha kestabilan transmisi
daya listrik. PSS itu sendiri merupakan fungsi feedback pada unit
14
pembangkit yang berfungsi untuk menghasilkan sinyal tambahan sehingga
meningkatkan batas kestabilan sistem.
Pada kestabilan sinyal kecil-sistem tenaga (small signal stability)
osilasi inter-area atau intra area (lokal) frekuensi rendah merupakan
problem utama bagi sistem interkoneksi sistem tenaga listrik dalam skala
besar. Karena osilasi yang timbul akan membatasi batas aliran daya dalam
keadaan mantap, maka osilasi akan mempengaruhi sistem operasi. Hal
tersebut dapat diatasi dengan penggunaan peralatan tambahan PSS.
Seperti telah disebutkan di atas bahwa PSS merupakan cara yang
efektif untuk mengatasi ketidakstabilan osilasi sistem tenaga.
Ketidakstabilan osilasi ini antara lain dapat disebabkan oleh penalaan
regulator tegangan internal generator, disamping juga pembebanan dan
jaringan transmisi.
1. Konsep Dasar PSS
PSS merupakan peralatan yang menghasilkan sinyal kontrol untuk
diumpankan pada sistem eksitasi. Namun pada pendekatan yang lebih
baru, sinyal kontrol yang keluar dari PSS diumpankan juga ke sisi turbin.
Fungsi dasar PSS adalah menambah batas kestabilan dengan mengatur
eksitasi generator untuk memberi redaman terhadap osilasi rotor mesin
sinkron. Ketidakmampuan meredam osilasi dapat membatasi kemampuan
transfer daya.
15
2. Komponen PSS
Respon yang kurang baik dapat menimbulkan osilasi frekuensi dalam
periode yang lama. Hal itu akan mengakibatkan pengurangan kekuatan
transfer daya yang dapat diatasi menggunakan PSS. Implementasi sebuah
PSS pada sistem daya yang disambungkan melalui Vp ke port stabilizer
dapat dilihat pada Gambar 3.
PSS
Eksitasi
Stabilizer PortpiV
GI
Ke jaringan sisteminterkoneksi
i
Gambar 3. Sebuah Sistem PSS pada Generator ke-i (liliana, 2014)
Blok diagram model PSS di tunjukkan pada gambar 4.
STABK
STW
1 STW
1 ST A
1 ST C
1 ST B
1 ST D
i
1iV 2iV VPV
Gain
Washout Compensation
Gambar 4. PSS Dalam Bentuk Model Linear (Jeremias, 2011)
16
Seperti blok diagram tersebut di atas bahwa PSS terdiri dari
komponen Gain, Washout dan Phase Compensation.
Blok Phase Compensation berfungsi menyediakan karakteristik
phase-lead untuk mengkompensasi phase-lag antara input eksiter dan torsi
elektrik dari generator. Dari gambar tersebut terlihat orde sederhana blok
diagram. Walau pada kenyataannya banyak digunakan dua atau lebih blok
orde pertama untuk menghasilkan kompensasi phase yang diinginkan.
Secara normal, range frekeunsi yang digunakan adalah berkisar
antara 0.1 sampai 2.0 Hz, dan phase-lead seharusnya mampu untuk
mengkompensasi segala frekuensi dalam range tersebut. Namun karena
karakteristik phase sering berubah-ubah seiring dengan berubahnya
kondisi sistem, maka harus dibuat suatu nilai batasan yang disetting dan
karakteristik yang diterima sehingga mampu untuk menyesuaikan dengan
kondisi sistem yang berubah-ubah tersebut.
Signal washout berfungsi sebagai high pass filter dengan waktu
konstan Tw yang akan meloloskan sinyal yang dibutuhkan untuk meredam
osilasi dari ώr . Tanpa signal washout ini, perubahan yang terjadi pada ώr
ini akan menyebabkan perubahan pada tegangan terminal generator. Dan
komponen ini hanya memperbolehkan mengatasi perubahan kecepatan
dari ώr tersebut.
Harga Tw pada umumnya yang dipakai adalah berkisar antara 1
sampai 20 detik. Range waktu tersebut dirasa mencukupi untuk
menghasilkan sinyal pen-stabil pada frekuensi yang diinginkan, namun
17
lebih dari itu akan menyebabkan terbentuknya tegangan generator yang
tidak diinginkan selama waktu terjadinya perubahan beban.
Sedangkan gain pen-stabil Kstab merupakan jumlah peredam yang
dihasilkan oleh PSS. Idealnya, gain tersebut diatur sehingga mampu
mencapai kondisi maksimumnya. Namun kondisi di lapangan banyak
memberikan batasan-batasan pada terbentuknya gain Kstab ini.
E. Eigen Value Analysis
Segala gejala dari sistem yang dinamik, seperti halnya sistem tenaga,
dapat direpresentasikan dalam kesatuan dari n non linear orde pertama dari
persamaan differensial yang mengikuti persamaan berikut :
1, 2, , ; 1, 2, , ; xi fi x x xn u u ur t (2.1)
dengan 1,2, , i n
dan n disebut orde dari sistem tersebut, r adalah menyatakan banyaknya
input. Atau bentuk lain yang lebih ringkas dari persamaan di atas adalah,
; ; x f x u t (2.2)
Kolom dari x disebut dengan variabel keadaan, sedangkan u adalah
variabel inputan dan t adalah waktu. Kolom input adalah segala masukan
dari dalam atau luar sistem yang mempengaruhi sistem tersebut.
18
Jadi konsep dari state space ini dapat diimplementasikan dalam
sistem tenaga dengan memperhatikan persamaan umum dari state space
ini terhadap sistem yang besar, yaitu
A x x B u (2.3)
y C x D u (2.4)
Di mana :
1 1 1 1
1 1
1 1 1 1
1
... ...
... ... ... ... ... ...
... ...
... ...
... ... ... ... ... ...
...
n n n r
n n n n
n r
n n n r
m m m
n
f f f f
f x u u
A B
f f f f
x x u x
g g g g
f x u u
C A
g g g
x x
1
... m
n
g
u u
(2.5)
Persamaan di atas dapat mengatasi analisa mengenai kestabilan
saat gangguan kecil, dengan variabel-variabelnya adalah sebagai berikut :
Δx adalah vektor keadaan dengan dimensi n
Δy adalah vektor keluaran dengan dimensi m
Δu adalah vektor masukan dengan dimensi r
A adalah matriks keadaan dari sistem dengan ukuran nxn
B adalah matriks pengontrol masukan dengan ukuran nxr
19
C adalah matriks keluaran dengan ukuran mxn
D adalah matriks feedforward antara input dan output dengan ukuran
mxr
Dari variabel-variabel inilah kemudian sistem akan dianalisa dengan
menggunakan nilai eigenvalues dari matriks A.
Jika studi sistem telah diungkapkan ke dalam analisa state space
atau melalui blok diagram, maka analisa kestabilan sistem tersebut dapat
diketahui melalui nilai eigen-nya.
Kestabilan sistem non linier dari gangguan kecil diberikan oleh akar-akar
(eigen) dari persamaan karakteristik matriks A, yaitu :
(a) Jika nilai-nilai eigen-nya negatif, maka sistem tersebut dikatakan
stabil.
(b) Jika setidaknya ada satu nilai positif , maka sistem tersebut dapat
dikatakan tidak stabil.
(c) Jika nilai real dari eigenvalue tersebut mendekati nol, maka tidak
dapat dikatakan sistem tersebut stabil atau tidak (critical).
F. Studi Aliran Daya
Studi aliran daya digunakan untuk menganalisa keadaan dari suatu
sistem tenaga listrik. Masalah aliran daya sendiri terdiri dari perhitungan
aliran daya dan tegangan dari suatu jaringan pada suatu kondisi tertentu.
Metode yang digunakan dalam studi aliran daya antara lain gauss seidel,
20
newton rapson, dan fast decouple. Inti dari metode aliran daya tersebut
adalah proses iterasi hingga tercapainya konvergensi.
Besaran awal yang dibutuhkan dalam load flow sebagai input adalah
tegangan dan sudut Phase bus swing, daya aktif dan tegangan bus
generator serta daya aktif dan reaktif bus beban. Sebagai output yang
dihasilkan adalah besar dan sudut tegangan setiap bus serta daya nyata
yang terdapat pada saluran. Informasi yang diperoleh itulah kemudian
digunakan untuk studi operasi normal jaringan, analisa keadaan darurat
(apabila terjadi gangguan pada jalur transmisi utama atau unit
pembangkitan yang besar), analisis keamanan, menetukan operasi optimal
dan juga analisis kestabilan.
Persamaan aliran daya metode Newton-Rapson dapat
menggunakan koordinat kartesian, koordinat kutub atau gabungan antara
bentuk kompleks dan bentuk kutub. Menurut (Sulasno,1993), hubungan
antara arus bus Ip dan Vp pada suatu jaringan dengan n bus dapat
dituliskan :
p pq pV Y I (2.6)
Dimana p dan q merupakan indeks bus. Sedangkan untuk
persamaan daya pada bus dapat dinyatakan dengan :
𝑆𝑝 = 𝑃𝑝 − 𝑗𝑄𝑝
*
p pV I (2.7)
21
Ip* adalah arus conjugate p, dimana :
𝐼𝑝∗ = ∑ 𝑌𝑝𝑞𝑉𝑞
𝑛𝑞−1 (n=1,2,3,…,n) (2.8)
Bila :
𝑉𝑝 = 𝑒𝑝 + 𝑗𝑓𝑝 (2.9)
𝑌𝑝 = 𝐺𝑝𝑞 − 𝑗𝐵𝑝𝑞 (2.10)
Maka dengan mensubstitusikan persamaan (2.9) dan (2.10)
kedalam persamaan (2.6) dan (2.7) akan diperoleh persamaan :
𝑆𝑝 = (𝑒𝑝 + 𝑗𝑓𝑝)∑{(𝑒𝑞𝐺𝑝𝑞 + 𝐵𝑝𝑞𝑓𝑞) − 𝑗(𝑒𝑞𝐵𝑝𝑞 + 𝐺𝑝𝑞𝑓𝑞)} (2.11)
Menurut Glenn W.Stagg dan Ahmed H El Abaid (1968:270),
pemisahan bagian nyata dan bagian imajiner menghasilkan daya :
𝑃𝑝 = ∑ {𝑒𝑝(𝑒𝑞𝐺𝑝𝑞 + 𝑓𝑞𝐵𝑝𝑞) + 𝑓𝑝(𝑓𝑞𝐺𝑝𝑞 − 𝑒𝑞𝐵𝑝𝑞)}𝑛𝑞=1 (2.12)
Dan
𝑄𝑝 = ∑ {𝑓𝑝(𝑒𝑞𝐺𝑝𝑞 + 𝑓𝑞𝐵𝑝𝑞) − 𝑒𝑝(𝑓𝑞𝐺𝑝𝑞 − 𝑒𝑞𝐵𝑝𝑞)}𝑛𝑞=1 (2.13)
Persamaan (2.12) dan (2.13) adalah persamaan non linier, dimana
harga Pp dan Qp sudah diketahui, sedangkan harga ep dan fp belum
diketahui.
Lanjut (Sulasno,1993), bila persamaan (2.12) dan (2.13) diturunkan
ke e dan f, maka diperoleh persamaan :
𝑑𝑃 =P
e𝑑𝑒 +
P
f𝑑𝑓 (2.14)
22
𝑑𝑄 =Q
e𝑑𝑒 +
Q
f𝑑𝑓 (2.15)
Untuk selisih yang kecil, persamaan (2.14) dan (2.15) dapat ditulis:
𝛥𝑃 =P
e𝛥𝑒 +
P
f𝛥𝑓 (2.16)
𝛥𝑄 =Q
e𝛥𝑒 +
Q
f𝛥𝑓 (2.17)
Selisih daya P dan Q adalah selisih pada bus beban hasil
perhitungan tiap iterasi berdasarkan persamaan (2.12) dan (2.13) dengan
nilai yang sebenarnya. Jika dijadikan matriks, maka persamaan (2.16) dan
(2.17) dapat ditulis menjadi:
[𝛥𝑃⋯𝛥𝑄
] = [
𝜕𝑃
𝜕𝑒
𝜕𝑃
𝜕𝑓… …𝜕𝑄
𝜕𝑒
𝜕𝑄
𝜕𝑓
] [𝛥𝑒…𝛥𝑓
] (2.18)
Untuk jaringan yang terdiri dari banyak bus, persamaan aliran daya
sebanyak (n-1) dapat dinyatakan dalam bentuk matriks :
[
𝛥𝑃1
𝛥𝑃𝑛−1
…𝛥𝑄1
𝛥𝑄𝑛−1]
=
[
𝜕𝑃1
𝜕𝑒1
𝜕𝑃1
𝜕𝑒𝑛−1
𝜕𝑃1
𝜕𝑓1
𝜕𝑃1
𝜕𝑓𝑛−1𝜕𝑃𝑛−1
𝜕𝑒1…
𝜕𝑄1
𝜕𝑒1𝜕𝑄𝑛−1
𝜕𝑒1
𝜕𝑃𝑛−1
𝜕𝑒𝑛−1
𝜕𝑃𝑛−1
𝜕𝑓1… …
𝜕𝑄1
𝜕𝑒𝑛−1𝜕𝑄𝑛−1
𝜕𝑒𝑛−1
𝜕𝑄1
𝜕𝑓1𝜕𝑄𝑛−1
𝜕𝑓1
𝜕𝑃𝑛−1
𝜕𝑓𝑛−1…
𝜕𝑄1
𝜕𝑓𝑛−1𝜕𝑄𝑛−1
𝜕𝑓𝑛−1 ]
[
𝛥𝑒1
𝛥𝑒𝑛−1
…𝛥𝑓1
𝛥𝑓𝑛−1]
(2.19)
Kemudian matriks pada persamaan (2.19) dibentuk dengan matriks
jacobian dengan memisahkan elemen-elemen matriksnya sehingga dapat
ditulis dalam bentuk:
[𝛥𝑃⋯𝛥𝑄
] = [𝑗1 𝑗2… …𝑗3 𝑗4
] [𝛥𝑒…𝛥𝑓
] (2.20)
23
Setelah terbentuk matriks jacobian seperti pada persamaan (2.20),
maka nilai perubahan tegangan diperoleh dari perkalian invers matriks
Jacobian dengan matriks kolom perubahan daya. Nilai aliran daya pada
setiap saluran sendiri dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
𝑃𝑝𝑞 − 𝑗𝑄𝑝𝑞 = 𝐸𝑝 ((𝐸𝑝 − 𝐸𝑞)𝑦𝑝𝑞 + 𝐸𝑝𝑦𝑝𝑞
2) (2.21)
𝑃𝑞𝑝 − 𝑗𝑄𝑞𝑝 = 𝐸𝑞 ((𝐸𝑞 − 𝐸𝑝)𝑦𝑞𝑝 + 𝐸𝑞𝑦𝑞𝑝
2) (2.22)
Persamaan (2.21) dan (2.22) merupakan tahap akhir dalam proses
analisis aliran daya. Hal sangat penting untuk diperhatikan dalam analisis
aliran daya ini adalah semua besaran yang digunakan dalam per-unit (pu).
G. Double Fed Induction Generator (DFIG)
Double Fed Induction Generator (DFIG) merupakan salah satu tipe
turbin angin yang digunakan pada simulasi ini. Kondisi angin yang
cenderung tidak stabil disetiap daerah berbeda beda tergantung dari kondisi
alam dari setiap daerah tersebut. Relief permukaan bumi, ketinggian dan
kelembaban udara menentukan kondisi angin disetiap daerah.
Kecepatan angin yang cenderung tidak stabil tersebut, mengakibatkan
output generator induksi yang dihubungkan pada jaringan akan
menyebabkan transfer daya dan frekuensi yang berubah-ubah.
Permasalahan ini dapat diatasi dengan memanfaatkan konverter yang
ditempatkan diantara stator dan jaringan yang berfungsi untuk mengatur
transfer daya. Agar generator dapat bekerja pada operasi dengan
kecepatan variable dengan daya konverter yang kecil maka stator
24
dihubungkan langsung ke jaringan sedangkan rotor dihubungkan ke
konverter. Bagian konverter hanya mengendalikan 20%-30% dari total daya
sehingga losses pada bagian power elektronik lebih kecil. Generator jenis
ini disebut Doubly Fed Induction Generator (DFIG) (Andreas P, 2005) .
Berdasarkan hal tersebut pemilihan DFIG dianggap cocok mewakili
tipe turbin angin yang akan masuk pada sistem interkoneksi Sulbagsel.
Daya keluaran yang dihasilkan oleh DFIG tergantung dari referensi daya
yang digunakan. DFIG menggunakan maximum power point tracking
(MPPT) untuk menghasilkan daya referensi sehingga keluaran daya juga
berfluktuatif mengikuti perubahan kecepatan angin.
Gambar 5. Sistem Double Fed Induction Generator (DIFG) (Dedy
Kurniawan, 2010)
Susunan DFIG terdiri dari turbin angin (aerodinamik) (Anisa H, dkk.
2016), mesin induksi, konverter AC/DC/AC dan induktor kopling. DFIG
memiliki beberapa kelebihan, di antaranya adalah mampu mengontrol daya
25
aktif dan reaktif generator, menghasilkan energi secara efisien,
meningkatkan kualitas daya, dan meningkatkan performansi dinamik saat
terjadi gangguan seperti penurunan tegangan dan hubung singkat (wei dkk,
2006).
DFIG merupakan generator induksi dengan dua jenis keluaran (fed)
yang digunakan pada PLTB kecepatan variable. Berbeda dengan yang
konvensional, singly-fed induction generator, daya elektris DFIG tidak
bergantung pada kecepatan. Sehingga dimungkinkan untuk merealisasikan
generator angin kecepatan variable dengan menentukan kecepatan
mekanik pada kecepatan angin dan meningkatkan operasi turbin pada titik
optimal secara aerodinamik untuk rating kecepatan angin tertentu.
H. Penelitian Terkait
Beberapa penelitian sebelumnya yang sudah dilakukan dan menjadi
rujukan penulis untuk penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1 :
Tabel 1. Penelitian terkait
No Judul Penulis Tahun Publikasi Pembahasan
1
Power flow and small signal stability Analysis
on the interconnected Philippine power grid
Power flow and small signal stability Analysis
on the interconnected Philippine power grid
Tristan Jr.G
dkk2016
Science
direct
Makalah ini menyajikan analisis
tentang Power Flow dan Stabilitas
sinyal kecil dari interkoneksi Tiga
jaringan kelistrikan yang terisolir di
philipina menggunakan PSAT.
2Impact of Wind Generation on Small Signal
Stability of
R.
Castellanos,
M. Ramirez,
dkk
2015 IEEE
Makalah ini menyajikan dampak
dari masuknya wind turbin terhadap
stabilitas small signal pada sistem
tenaga. Modus osilasi dan
karakteristik menggunakan analisis
Prony dan sistem linier sistem.
3Small signal stability of the Tunisian
interconnected power system
R.M. Salah,
M. Djebali,
Dkk
2014 IEEE
Makalah ini menyajikan sebuah
studi yang didasarkan pada analisis
modal dari sistem linierisasi. Studi
ini memungkinkan kita untuk
mengetahui lokasi optimum
pengatur daya PSS yang tercakup
pada input regulator tegangan AVR
berdasarkan matriks yang disebut
partisipasi.
26
Jadi penelitian ini merujuk pada penelitian sebelumnya. Diharapkan
penerapan dan penempatan PSS yang optimal pada sistem Sulbagsel
dapat meredam gangguan osilasi yang timbul akibat kestabilan small signal.
4Steady state analysis of IEEE-6 Bus System
Using PSAT power toolbox
B.Nitve dan
R.Naik. 2014 IJESIT
Makalah ini menyajikan analisis
steady state sistem bus IEEE-6
dengan menggunakan perangkat
lunak PSAT dengan menggunakan
methode newthon rapshon.
5
Simulasi Dinamika dan Stabilitas Tegangan
Sistem Tenaga Listrik dengan Menggunakan
Power System Stabilizer ( PSS )
Liliana 2012
Sains,
Teknolog
i
Jurnal ini membahas kestabilan
tegangan saat unjuk kerja sistem
dalam kondisi normal dan
gangguan tanpa dan dengan
peralatan kontrol PSS. Studi kasus
yang diambil adalah sistem 11 bus
IEEE pada software EDSA
6
Damping Of Local Mode Oscillations In A
Power System By Delayed Feedback
Control
Y. Kucukefe
dan A.
Kaypmaz
2011
Power
Systems
Computa
tion
Conferen
ce
Makalah ini menyajikan sebuah
delay feedback controller (DFC)
untuk meredam osilasi mode lokal
dalam sistem tenaga. Pengendali
yang diusulkan menggunakan sinyal
kecepatan sumbu rotor generator
sebagai satu-satunya masukan.
Simulasi time domain digunakan
untuk melihat kecepat sudut rotor.
7Perbaikan Stabilitas Dinamik Tenaga Listrik
Dengan Power System Stabilizer (Pss)
W. Sunanda
dan R.
Favoria
2010 Batan
Pada makalah ini, dilakukan
simulasi sistem IEEE
14 bus dalam keadaan steady
state, keadaan berdinamika, dan
penambahan PSS sebagai
perangkat penambah kestabilan.
Software Edsa digunakan untuk
mengamati respon kecepatan sudut
rotor.
8
Analisis Penggunaan Power System
Stabilizer (PSS) Dalam Perbaikan Stabilitas
Dinamik Sistem Listrik Multimesin
R. Masrul 2009 USU
Makalah ini membahas mengenai
penerapan PSS pada sistem enam
bus terdiri dari tiga unit generator
dan tiga beban. Simulasi ini hanya
membandingkan sistem saat dan
sebelum penerapan PSS
menggunakan model matematik.
9Small Signal Stability Of Power Systems
With Large Scale Wind Power Integration
J.L. Rueda
daan F.
Shewarega
2009 ERIAC
Makalah ini mengkaji dampak
integrasi tenaga angin skala besar
pada stabilitas sinyal kecil pada
sistem tenaga.
10Analisis Analisis Kontingensi Sistem
Kelistrikan Sulawesi Selatan Dan Barat
Dimas, O.
Panangsang,
dan A.
Soeprijanto
2007 ITS
Makalah ini membahas tentang
analisis kontingensi sistem
Sulawesi Selatan dan Barat
menggunakan transient stability
study case pada ETAP 4.0.
27
I. Kerangka Pikir
Adapun kerangka pikir yang akan di bangun dalam penelitian ini
seperti diperlihatkan pada bagan dibawah ini :
PROBLEM
TARGET IMPLEMENTASI
OLAH DATA
HASIL
Gambar 6. Kerangka pikir
ANALISIS SMALL SIGNAL STABILITY
SEBELUM DAN SETELAH MASUKNYA
PLTB
STABILITAS SMALL SIGNAL DAN
PENEMPATAN PSS YANG OPTIMAL
UNTUK MEREDAM OSILASI
ELEKTROMEKANIK
ANALISIS NILAI EIGEN DAN PEMODELAN
SISTEM MENGGUNAKAN TOOLBOX PSAT
YANG TELAH TERINTEGRASIKAN PADA
MATLAB
MODEL SISTEM SULBAGSEL DAN
LOKASI YANG OPTIMAL PENEMPATAN
PSS SETELAH PLTB TERINTEGRASI
PADA SISTEM