Post on 17-Jul-2015
STABILITAS DAN
OPERASI SISTEM TENAGALISTRIK
Pembimbing : Ir. Makmur Saini
Pendahuluan
Tenaga Listrik sangat berguna di masyarakat karena
Tenaga listrik itu dapat dengan mudah ditransportasikan /
disalurkan dan juga mudah diatur .Energi listrik yang
dipakai tentunya harus bersifat efisien,efektif, bermutu
dan bisa diandalkan. Berarti dalam pembangkitan dan
penyaluran energi itu harus dilakukan secara ekonomis
dan rasional.Kemudian dengan digunakannya teknik
optimasi yang canggih pada pengoperasian sistem Tenaga
Listrik serta problem yang muncul dianalisa maka hasil yang
dicapaipun semakin optimal.
Manfaat dan Tujuan
Manfaat mata kuliah ;
1. Menjelaskan prinsip operasi sistem tenagalistrik
2. Menjelaskan tentang kestabilan keadaan tetap
3. Menjelaskan perhitungan operasi sistem tenagalistrik
Tujuan makalah;
1. Sebagai syarat kelulusan pada mata kuliahsistem transmisi dan distribusi
2. Memberikan pemahaman bagi kami tentangstabilitas dan operasi sistem tenaga listrik.
Diagram penyaluran tenaga listrik dari pembangkit kepelanggan (konsumen)
OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK
1. Sistem Tenaga Listrik
System tenaga listrik adalah sekumpulan pusat listrik
Dan gardu induk yang satu sama lain dihubungkan oleh
Jaringan transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan
Interkoneksi. Biaya operasi dari system tenaga listrik pada
umumnya merupakan bagian biaya yang terbesar dari biaya
operasi suatu perusahaan listrik. Secara garis besar biaya
operasi dari suatu system tenaga listrik terdiri dari ;
a) Biaya pembelian tenaga listrik.
b) Biaya pegawai.
c) Biaya bahan bakar dan material operasi.
d) Biaya lain – lain.
Sebuah system tenaga listrik dengan sebuah PLTU, PLTG, PLTD,PLTA, dan 6 pusat beban (GI).
GARDU
INDUK
Transmisi Tegangan EkstraTinggi 700 KVA
Transformator 1000 MVA
PERMASALAHAN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK
Dalam mengoperasikan system tenaga listrik
ditemui berbagai macam persoalan yang
disebabkan karena pemakaian tenaga listrik
selalu berubah dari waktu ke waktu, biaya
bahan bakar yang relative tinggi serta kondisi
alam dan lingkungan yang sering mengganggu
jalanya operasi
Berbagai persoalan pokok yang dihadapi
dalam pengoperasian system tenaga listrik
antara lain;
Pengaturan frekuensi.
Pemeliharaan peralatan.
Biaya operasi.
Perkembangan system.
Tegangan dalam system.
Gangguan dalam system
Jaringan distribusi yang melebihi kapasitas beban(over loaded) mampu mempengaruhi kestabilan system
tenaga listrik.
Jaringantransmisilistrikyang tidakmemlikikonstruksiyang kuatakanmempengaruhikestabilansystem.
MANAJEMEN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK
Operasi system tenaga listrik menyangkut
berbagai aspek yang luas, khususnya menyangkut
biaya yang tidak sedikit serta menyangkut penyediaan
tenaga listrik bagi masyarakat sehingga menyangkut \
hajat hidup orang banyak. Oleh karena itu operasi
system tenaga listrik memerlukan manajemen yang
baik. Untuk dapat mengoperasikan system tenaga
Listrik dengan baik diperlukan hal – hal sebagai berikut;
Perencanaan operasi
Pelaksanaan dan pengendalian operasi
Analisa operasi
Ruangan kontrol sebagairuangan pengendali danpelaksanaan suatusistem unit pembangkit
Skema control untuk seluruh dunia.
Peta Indonesia dengan Pembangkit Listrik Utamadan Transmisi Listrik dengan Kapasitas Total
29,552 MW.
US FACTS Installations
San Diego G&E/
STATCOM/100 MVA
Mitsubishi
Eagle Pass (Texas)
Back-to-back HVDC
37 MVA/ ABB
CSWS (Texas)
STATCOM/ 150 MVA
/ W-Siemens
Austin Energy
STATCOM/ 100MVA
ABB
AEP/ Unified Power
Flow Controller
/100 MVA/ EPRI
TVA
STATCOM/ 100MVA
EPRI
Northeast Utilities/
STATCOM/ 150 MVA/
Areva (Alstom)
NYPA/ Convertible
Static Compensator/
200 MVA
Vermont Electric/
STATCOM/ 130
MVA/ Mitsubishi
KESTABILAN KEADAAN TETAP OPERASI SISTEM TENAGA
Pada perencanaan operasi sistem TL yang baik dan akurat
tentunya pengawasan selama sistem TL itu beroperasi ,relatif
tidak perlu dilakukan. Sedangkan perencanaan operasi itu sendiri
adalah perencanaan bagaimana suatu sistem akan dioperasikan
untuk jangka waktu tertentu .Sementara itu jika dalam operasi
terjadi ketidak cocokan yaitu antara prediksi dan kenyataan,
terlebih pada kejadian yang tidak diharapkan, maka hal inilah
yang disebut kesenjangan antara perencanaan operasi dan
operasi real time. Untuk itulah prinsip dari perencanaan operasi
harus memikirkan agar persamaan :
Daya yang dibangkitkan = Beban + Rugi-rugi,
Selalu terpenuhi sepanjang waktu dengan biaya yang optimum.
Pemeliharaan
Menurut pengertiannya pemeliharaan tersebut adalah
suatu, usaha/kegiatan terpadu yang dilakukan terhadap
instalasi dan sarana pendukungnya untuk mencegah
kerusakan atau mengembalikan/memulihkan instalasi dan
sarana kepada keadaan yang normal/keadaan yang layak.
Sesuai dengan pengertian di atas keadaan yang ingin
dicapai itu antara lain adalah agar instalasi dan sarana
tersebut :
Pemeliharaan jaringan tegangan menengah sebagaibentuk pemeliharaan system operasi tenaga listrik.
JaringanEnergi listrik bisa sampai ke konsumen itu tentunya
harus melalui jaringan. Jadi jaringan listrik merupakan
faktor yang penting dalam sistem TL. Sedangkan yang
harus diperhatikan pada jaringan itu adalah masalah
tegangan dan maksimal pembebanan.
Dan dengan melakukan analisa pada jaringan
tersebut maka kondisi sistem jaringan bisa diketahui
sehingga dapat memberikan prediksi pada operasi sistem.
Sementara itu kondisi sistem jaringan akan mengalami
perubahan Jika terjadi, pertama masuknya unit
pembangkit/transmisi baru. Ke dua adanya outage
terencana pada sistem.
Diagram penyaluran tenagalistrik ke pelanggan
(konsumen) dari berbagaiunit pembangkit tenaga
listrik.
Jaringandistribusi yang masuk kepelagganatau konsumen
RENCANA OPERASI JANGKA MENENGAH DAN OPERASI JANGKA PENDEK
Yang dimaksud sebagai rencanaoperasi jangka menengah adalah rencanaoperasi yang memandang persoalan systemuntuk satu tahun yang akan datang, sepertijadwal pemeliharaan peralatan dalamsystem. Sedangkan , masalah optimisasihidro termis, jadwal operasi unit – unitpembangkit merupakan rencana operasijangka pendek.
Rencana operasi jangka pendek
tidak lepas dari apa yang telah direncanakan
dalam rencana operasi jangka menengah.
Misalnya dalam menyusun jadwal
pemeliharaan unit pembangkit tahunan,
harus sudah diusahakan agar – agar unit
pembangkit hidro siap operasi sebanyak
mungkin pada musim hujan dan unit
pembangkit thermis siap operasi sebanyak
mungkin pada waktu kemarau.
Rencana operasi jangka menengah
tidak lepas dari rencana operasi jangka
panjang dan rencana pengembangan system
tenaga listrik secara makro yang bersifat
rencana jangka panjang. Rencana jangka
panjang juga mempunyai program komputer
untuk keperluan optimisasi.
ANALISA OPERASI UNIT PEMBANGKIT DENGAN METODE PROGRAM DINAMIS
Program dinamis merupakan suatu
metode untuk mencari pilihan yang optimum
diantara beberapa alternative yang bisa ditempuh.
Dalam bab ini dibahas pengggunaan metode
program dinamis untuk mencari alternative yang
optimum berupa kombinasi unit pembangkit
thermis yang terbaik untuk melayani beban tertentu
agar diperoleh biaya bahan bakar yang minimum.
Kurva biaya bahan bakardari unit pembangkit
sebagai fungsi beban. Kurvaini juga menunjukkan bebanminimum, beban maksimum dan
biaya pada beban nol.
ANALISA DAN EVALUASI OPERASI
Rasio atau perbandingan
operasionil diperlukan untuk mendapatkan
gambaran mengenai kondisi operasi system
tenaga listrik baik yang menyangkut segi
operasi maupun manajemen. Rasio
operasionil adalah factor yang
menggambarkan perbandingan antara angka
– angka operasionil tertentu. Rasio
operasionil yang sering digunakan untuk
keperluan analisa dan evaluasi hasil operasi
system adalah :
PuncakBeban
rataRataBeban
terpasangDaya
tersediayangDaya
TerpasangDaya
PuncakBeban
jamxKWdalamterapasangDaya
tahunsatudalamKWHoduksi
8760
Pr
Faktor beban didefenisikan sebagai Faktor kesediaan didefenisikan sebagai
Faktor penggunaan didefeniskan sebagai
Faktor kapasitas didefenisikan sebagai
Forced Outage Rate (F.O.R)
F.O.R menggambarkan handal
tidaknya suatu peralatan dalam hal
ini unit pembangkit. Besarnya F.O.R
disebabkan oleh hal – hal yang
serupa dengan rendahnya factor
kesediaan.
KWHoduksiJumlah
BakarBahanBahanPemakaianJumlah
Pr
Specific Fuel Comsumption (S.F.C)
Karena operasi system tenaga listrik menelan
biaya yang tidak sedikit, maka hasil operasi perlu
dianalisa dan dievaluasi untuk selanjutnya menentukan
langkah – langkah perbaikan yang harus dilakukan. Hasil
– hasil operasi yang dilaporkan perlu dianalisa dan
dievaluasi. Hal yang sama juga dilakukan atas laporan
mengenai angka – angka F.O.R dan SFC. Kemudian
apabila secara statistic terlihat adanya perubahan yang
signifikan, maka perubahan ini harus dianalisa sebab –
sebabnya.
Jika telah dilakukan analisa atas hasil –
hasil dari laporan tersebut maka perlu diadakan
evaluasi hasil operasi dan ada angka yang
menggambarkan hasil operasi secara keseluruhan.
Karena sasaran utama adalah memproduksi tenaga
listrik yang semurah mungkin dengan
memperhatikan mutu dan keandalan, maka evaluasi
hasil operasi harus didasarkan atas berapa biaya
operasi system secara keseluruhan dalam rupiah per
KWH.