Analisis Mitigasi Voltage Sagmenggunakan Dynamic Voltage Restorer (Dvr)

Lauhil Mahfudz Hayusman adalah Mahasiswa Pascasarjana Jurusan Teknik Elektro Universitas

Brawijaya Malang

ANALISIS MITIGASI VOLTAGE SAG

MENGGUNAKAN DYNAMIC VOLTAGE RESTORER (DVR)

Lauhil Mahfudz Hayusman

Abstrak: Peralatan-peralatan listrik berteknologi tinggi yang digunakan dalam

dunia industri terus meningkat dalam upaya mendukung peningkatan kualitas

produksinya. Seiring dengan upaya tersebut, pihak konsumen makin membutuhkan

dan menuntut tersedianya kualitas daya listrik yang kontinyu dari pihak penyedia

listrik atau tidak seringnya terjadi gangguan pada sistem tenaga listrik. Kualitas

suplai daya listrik ditentukan oleh magnituda, bentuk gelombang dan frekuensi

tegangan. Salah satu jenis gangguan yang dapat mempengaruhi kualitas daya listrik

adalah timbulnya voltage sag yang disebabkan oleh starting motor kapasitas besar.

Pada penelitian ini membahas mengenai pemodelan dan analisis dari dynamic

voltage restorer (DVR) yang digunakan untuk memproteksi beban-beban

sensitif dari pengaruh voltage sag, dimana DVR dipasang melalui trafo secara

seri diantara penyulang dan beban sensitif untuk mengkompensasi tegangan pada

saat terjadinya gangguan. Simulasi dilakukan dengan menggunakan program

PSCAD (power system computer aided design). Hasil simulasi menunjukan bahwa

DVR dapat mengkompensasi voltage sag dengan baik, dimana tegangan yang

dihasilkan sebelum pemasangan DVR sebesar 0.0859 pu dan tegangan yang

dihasilkan setelah pemasangan DVR adalah 1.0225 pu.

Kata Kunci: Kualitas daya listrik, Voltage sag, DVR, PSCAD.

Kebutuhan akan energi listrik terus meningkat setiap tahunya membutuhakan

kontiunitas pelayanan oleh pihak penyedia listrik terutama yang terkait dengan

kualitas daya listrik yang disalurkan oleh pihak pengguna atau konsumen

(perumahan, komersil dan industri), hal ini dikarenakan semakin buruk kualitas daya

listrik dari suatu sistem kelistrikan biaya yang harus dikeluarkan untuk mengatasi

permasalahan-permasalahan yang ditimbulkan juga semakin besar.

Voltage Sag adalah penurunan tegangan dengan durasi singkat yang

disebabkan oleh gangguan pada sistem dan starting motor dengan kapasitas besar

yang sangat berpengaruh terhadap kontinuitas operasioanal industri karena dapat

merusak dan menganggu kinerja dari peralatan-peralatan yang sensitif (relay,

kontaktor, PLC) terhadap perubahan tegangan (Saha dan Nguyen, 2004).

IEEE std 1159-1995 menyatakan bahwa durasi voltage sag berlangsung

selama 0,5 cycle sampai 1 menit dengan penurunan frekuensi daya 0,1 sampai 0,9 pu

dalam tegangan rms.

Pada dunia industri penggunaan motor listrik kapasitas besar sangat

diperlukan untuk mendukung proses produksi, tetapi tidak dapat dipungkiri bahwa

penggunaan motor listrik berdaya besar tersebut memiliki dampak yang merugikan

yaitu pada saat starting akan menarik arus start tegangan penuh sebesar 6 sampai 10

kali arus nominal beban penuh agar dapat memperoleh torsi starting yang cukup

untuk mulai berputar (Dugan dkk, 2004). Adanya arus start besar yang secara tiba-

tiba ditarik dari sistem tenaga listrik dapat menyebabkan terjadinya voltage sag.

Pawawoi pada tahun 2009 menyatakan bahwa akibat yang merugikan karena

terjadinya voltage sag antara lain:

1. Jatuh tegangan yang berlebihan, yang dapat menghambat akselerasi motor dari

kondisi diam ke kecepatan penuhnya.

2. Gagal beropersinya peralatan-peralatan lain, seperti rele, kontaktor, peralatan

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 6 No. 3

Analisis Mitigasi Voltage SAG Menggunakan Dynamic Voltage Restorer (DVR)

2

elektronik, PLC, komputer.

Benachaiba dan Ferdi pada tahun 2008 dalam penelitiannya menyatakan

bahwa pertimbangan dalam penggunaan DVR yaitu sudah terdapatnya kapasitas

penyimpan energi dalam DVR dengan biaya perawatan yang rendah bila

dibandingkan dengan piranti UPS (Uninterruptible Power Supply) dan SMES

(Superconducting Magnetic Energy Storage), lebih lanjut komponen DVR memiliki

ukuran yang lebih kecil bila dibandingkan dengan DSTATCOM (Distribution Static

Compensator), disamping DVR digunakan untuk kompensasi voltage sag, DVR juga

dapat digunakan untuk perbaikan faktor daya dan meminimalisasi harmonisa, DVR

dapat memberikan solusi ekonomi terbaik dalam hal ukuran dan kemampuanya.

Pada penelitian ini akan dilakukan simulasi sistem daya menggunakan DVR

(Dynamic Voltage Restorer) yang merupakan bagian dari FACTS (Flexible AC

Transmission System) untuk melindungi peralatan-peralatan yang sensisitif terhadap

penurunan tegangan sesaat (voltage sag) yang ditimbulkan oleh masalah starting

motor dengan kapasitas besar pada industri.

Tujuan penelitian ini adalah melakukan analisis mitigasi voltage sag yang

terjadi pada suatu sistem daya menggunakan kompensasi Dynamic Voltage Restorer

(DVR). Berdasarkan tujuan yang telah dijelaskan diatas, maka penelitian ini

diharapkan dapat memberikan kontribusi, yaitu:

1. Manfaat teoritis, dapat memperkaya konsep atau teori yang menyokong

perkembangan ilmu pengetahuan kelistrikan, khususnya yang terkait dengan

kualitas tegangan serta peralatan kompensasi tegangan yaitu Dynamic Voltage

Restorer (DVR).

2. Manfaat praktis, dapat memberikan masukan ke pihak industri mengenai cara

untuk mengurangi distorsi tegangan (voltage sag) dengan menggunakan

Dynamic Voltage Restorer (DVR).

3. Bagi penulis, dengan penelitian ini diharapkan penulis mampu mengerti,

memahami, mengimplementasikan serta menyimpulkan hasil penelitiannya

secara ilmiah mengenai komponen-komponen serta parameter-parameter yang

mempengaruhi voltage sag dan peralatan kompensasinya yaitu DVR.

VOLTAGE SAG

Voltage Sag merupakan permasalahan yang sangat penting dalam dunia

industri saat ini. Karakteristik beban tak linear dan kecendrungan pemakaian beban-

beban induktif sangat mempengaruhi kualitas tegangan.

Dugan dalam bukunya “Electrical power system quality” menjelaskan bahwa

pengertian Voltage Sag adalah penurunan tegangan rms (root mean square) pada

frekuensi daya antara 0.1 sampai 0.9 pu selama durasi waktu dari 0.5 cycles hingga 1

menit, yang disebabkan oleh ganguan sistem dan starting motor induksi dengan

kapasitas besar. Untuk menghitung besaran Voltage Sag pada sistem radial dapat

dilihat pada contoh model yang ditunjukan pada Gambar 1.



3

EZs

VsagZF

Fault

Load

pcc

Gambar 1. Model pembagi tegangan untuk voltage sag

Dari Gambar 1 diatas terdapat dua impedansi yaitu Zs (impedansi sumber

pada titik kopling bersama) dan ZF (impedansi antara titik kopling bersama dan

gangguan). Titik kopling bersama (point of common coupling atau PCC) adalah titik

dimana cabang-cabang arus beban dalam posisi off dari arus gangguan. Jadi besaran

voltage sag dinyatakan dengan persamaan:

Vsag =

Fs

F

ZZ

Z* E

Persamaan di atas dapat digunakan untuk menghitung besaran voltage sag

sebagai fungsi dari jarak terhadap gangguan. Karenanya dinyatakan ZF = Z. L,

dimana Z adalah impedansi dari saluran per unit panjang dan L adalah jarak antara

kesalahan dan PCC. Besaran Voltage Sag sebagai fungsi dari jarak terhadap

gangguan dinyatakan dengan persamaan:

Vsag =

LZZ

LZ

s .

.* E

Dimana,

Vsag : tegangan sag (pu).

ZF : impedansi antara titik kopling bersama dan gangguan (Ω)

Zs : impedansi sumber pada titik kopling bersama (Ω)

Z : impedansi dari saluran per unit panjang (Ω)

L : adalah jarak antara kesalahan dan PCC (m)

Voltage Sag dikategorikan sebagai gangguan tegangan dengan durasi waktu

yang singkat, durasi Voltage Sag dapat dibagi menjadi 3 kategori yaitu

instantaneous, momentary dan temporary dimana katagori ini sama dengan 3

kategori interruption (pemutusan) dan swell (kenaikan tegangan), seperti yang

terlihat pada Tabel 1.



4

Tabel 1.Variasi tegangan magnituda dan durasi berdasarkan standar IEEE 1159

Sumber: (IEEE Std, 1995)

PENYEBAB TERJADINYA VOLTAGE SAG

Penyebab terjadinya Voltage Sag disebabkan karena gangguan pada sistem

(seperti gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, petir yang menyambar kawat



5

listrik, kecelakaan saat perbaikan dalam keadaan bertegangan) yang terjadi pada

lokasi yang jauh, kegagalan pada salah satu feeder parallel dan starting motor

dengan kapasitas

besar (IEEE std,

1995).

Gambar 2. Voltage sag yang disebabkan oleh hubung singkat satu fasa ke tanah (a)

Gelombang rms untuk voltage sag. (b) Gelombang voltage sag (Dugan dkk, 2002)

Gambar 2 menunjukan terjadinya gelombang voltage sag yang disebabkan

oleh hubung singkat satu fasa ke tanah. Voltage sag berkisar pada amplituda 80%

dengan waktu antara 3 cycle sampai circuit breaker (CB) akan berkerja untuk

menghilangkan gangguan, sedangkan waktu penghilangan gangguan berkisar antara

3 sampai 30 cycle tergantung magnituda arus gangguan dan jenis peralatan proteksi

arus lebih. Gambar 2 (a) menunjukan bentuk gelombang voltage sag yang dihasilkan

dengan fungsi gelombang step sedangkan Gambar 2 (b) adalah bentuk gelombang

voltage sag dengan fungsi gelombang sinus.

Gambar 3.

Voltage sag yang disebabkan oleh starting motor kapasitas besar (Dugan dkk, 2002)

Gambar 3 mengilustrasikan bentuk gelombang voltage sag yang disebabkan

oleh starting motor kapasitas besar. Motor induksi akan menarik arus start tegangan

penuh sebesar 6 sampai 10 kali arus nominal beban penuh agar dapat memperoleh

torsi starting yang cukup untuk mulai berputar. Adanya arus start besar yang secara

tiba-tiba ditarik dari sistem tenaga listrik dapat menyebabkan terjadinya Voltage Sag.



6

PERALATAN YANG PEKA TERHADAP VOLTAGE SAG

Peralatan pada proses industri sangat peka terhadap permasalahan Voltage

Sag karena peralatan tersebut saling berhubungan satu dengan yang lainya, jika

terjadi trip/padam dari berbagai komponen dalam suatu proses industri akan

mengakibatkan seluruh pembangkit tidak berkerja.

a. Motor Kontaktor dan relay elektromekanik

Jika voltage sag terjadi pada motor kontaktor maka kontak pada motor kontaktor

akan terbuka secara langsung, hal yang sama juga terjadi pada relay

elektromekanik, sehingga proses akan terhenti.

b. Lampu Intensitas tinggi atau high intensity discharge (HID) lamp.

Lampu merkuri akan padam jika menerima tegangan sekitar 80% dari tegangan

normalnya dan memerlukan waktu untuk hidup kembali.

c. Adjustable speed drives (ASD)

Ketika ASD tidak terlindungi dari voltage sag maka tegangan pada bus DC akan

berkurang yaitu sekitar 75% sampai 85% dari tegangan nominal DC dan akan

mengakibatkan trip/padam

d. Programmable logic controllers (PLC)

PLC telah diketahui sangat sensitif dimana unit pengendali I/O (input/Output)

akan padam/trip untuk tegangan sebesar 90% dari tegangan normal selama

beberapa periode.

DYNAMIC VOLTAGE RESTORER (DVR)

Dynamic voltage restorer (DVR) adalah salah satu peralatan yang digunakan

untuk melindungi beban sensitif terhadap penurunan tegangan sesaat. DVR dipasang

melalui trafo secara seri antara penyulang dan beban sensitif untuk mengkompensasi

tegangan pada saat terjadi gangguan.

Padiyar dalam bukunya ”Facts Controllers in Power Transmission and

Distribution” menjelaskan bahwa DVR memiliki dua kondisi operasi, yaitu:

a. Standby (dapat juga disebut dengan short circuit operation (SCO)), suatu kondisi

dimana tidak terjadinya voltage sag dan tegangan yang diinjeksikan memiliki

magnituda nol (zero magnitude).

b. Boost bila DVR menginjeksikan suatu tegangan yang diperlukan pada magnituda

dan fasa yang sesuai untuk memperbaiki tegangan pada bus beban (load bus)

disaat terjadinya voltage sag.

Secara umum konfigurasi dari rangkaian DVR pada Gambar 4 terdiri dari

empat komponen utama yang memiliki fungsinya masing-masing yaitu:

injection/coupling transformers, VSC (Voltage Source Converter), filter, penyimpan

energi (energy storage).

INJECTION/COUPLING

TRANSFORMER



7

Gambar 4. Dynamic voltage restorer (Padiyar, 2007)

InjectionCoupling Transformers

Tiga transformator satu fasa dihubungkan secara seri dengan feeder distribusi

yang digandeng (couple) dengan VSC (voltage source converter) untuk level

tegangan tinggi distribusi. Tiga transformator satu fasa dapat dihubungkan secara

star/open atau delta/open seperti yang terlihat pada gambar 5.

Gambar 5. Model koneksi dari injection/coupling transformers untuk level tegangan tinggi

(a). Hubungan star/open (b). Hubungan delta/open (Perera, 2006)

Fungsi dasar dari injection/coupling transformers adalah sebagai isolasi

elektrik serta untuk menaikan suplai tegangan AC yang rendah yang dihasilkan oleh

VSC untuk menghasilkan tegangan yang diinginkan (Ezoji, H. dkk, 2009). Hubungan

delta/open tidak menghasilkan injeksi tegangan urutan nol (zero sequance voltage).

Pemilihan kumparan transformator injeksi (injection transformers) ditentukan oleh

hubungan transformator penurun tegangan (step down transformer) yang

diumpanbalikan ke beban. Jika transformator dihubungkan secara delta/open (seperti

terlihat pada Gambar 5 (b)), maka tidak perlu mengkompensasi tegangan urutan nol

(zero sequance voltage) namun jika yang digunakan adalah hubungan star/open

dengan pentanahan pada titik netral, tegangan urutan nol harus dikompensasi

(Padiyar, 2007).

Voltage Source Converter (VSC)

Konverter sumber tegangan (VSC) adalah peralatan elektronika daya yang

dapat menghasilkan tegangan sinusoidal dengan magnituda, frekuensi dan sudut fasa

yang diinginkan (Ezoji, 2009). Pulse width modulation-Voltage source converter

(PWM-VSC) digunakan pada penelitian ini, yang terdiri dari komponen switching

yaitu IGBT (insulated Gate Bipolar Transistors). Fungsi dasar dari VSC adalah untuk

mengkonversi tegangan searah (DC) yang dihasilkan oleh piranti penyimpan energi

(energy storage device) menjadi tegangan arus bolak-balik (AC) yang dibutuhkan

oleh injection/coupling transformer untuk mengkompensasi tegangan pada beban

sensitif (critical load) seperti yang terlihat pada Gambar 6.

Fro

m V

SC

Fro

m V

SC

So

urc

e s

ide

So

urc

e s

ide

Lo

ad s

ide

(a) (b)

Lo

ad s

ide

Injection/coupling

transformer

SourcePWM-VSC

Critical

load



8

Gambar 6. Model PWM-VSC pada rangakaian DVR (Huang, 2003)

Filter Pasif (passive filters)

Filter pasif terdiri dari suatu kapasitor yang ditempatkan pada sisi tegangan

tinggi atau pada sisi tegangan rendah dari injection/coupling transformers.

Keuntungan dari penempatan filter pada sisi konverter adalah dapat mencegah orde

harmonisa tidak mengalir melewati kumparan transformator. Kelemahannya adalah

bahwa filter tersebut menimbullkan tegangan drop dan pergeseran fasa (phase shift)

pada (komponen fundamental) tegangan injeksi. Ini dapat mempengaruhi rangkaian

kontrol dari DVR. Lokasi filter pada sisi tegangan tinggi bisa mengatasi kekurangan

ini (leakage reactance dari transformator dapat digunakan sebagai filter inductor),

tetapi menghasilkan rating tinggi untuk transformator ketika arus frekuensi tinggi

mengalir melewati kumparan. Perbedaan penempatan filter dapat dilihat pada

Gambar 7.

Load sideLoad side Source sideSource side

Filter at the high voltage side

Filter at the

Low voltage side

Gambar 7. Perbedaan penempatan filter (Perera, 2006)

Penyimpan Energi (energy storage)

Fungsi Penyimpan energi yaitu menghasilkan daya aktif untuk mensuplai

beban pada saat terjadinya voltage sag. Batteries, lead-acid, flywheel atau SMES

(Superconducting Magnetic Energy Storage) dapat digunakan untuk penyimpan

energi (energy storage).



9

Gambar 8. Pemodelan DVR pada sistem tenaga sederhana menggunakan PSCAD

(Saha dan Nguyen, 2004)

Gambar 8 menunjukan bentuk pemodelan dari DVR menggunakan PSCAD,

yang dikoneksikan dengan suatu sistem daya (power system) sederhana untuk

melindungi beban sensitif pada sistem distribusi.

Inverter pada Gambar 8 terdiri dari enam pulsa gate turn off (GTO), GTO

membutuhan pengontrolan pada thyristor firing angle dimana waktu buka dan tutup-

nya gate akan dilakukan oleh kontrol sistem untuk memelihara magnituda tegangan

konstan suatu beban sensitif, kontrol sistem akan mengukur tegangan rms di titik

beban (Nguyen dan Saha, 2004).

Benachaiba dan Ferdi pada tahun 2008 menyatakan bahwa penggunaan GTO

sebagai komponen switching masih memiliki kekurangan yaitu komponen dasar

GTO tidak mampu memenuhi persyaratan-persyaratan kontrol dinamis untuk kendali

DVR yang berupa kecepatan respon pensaklaran (switching device) antara lain sulit

untuk dimatikan (turn-off) dan lambat, oleh karena itu dipilih IGBT sebagai

komponen swtching yang memiliki kemampuan lebih baik.

Prinsip kerja DVR adalah menerima dan memproses sinyal error dari sumber,

hasilnya kemudian dimasukan ke PWM Voltage Source Converter tiga fasa pada

rangkaian utama. Dari hasil perhitungan arus referensi yang dihasilkan oleh sinyal

error antara tegangan beban dengan tegangan referensi, jadi sinyal yang diolah oleh

PWM merupakan sinyal referensi yang diperoleh dari hasil perhitungan tersebut.

Sinyal referensi ini kemudian dimodulasikan dengan sinyal carrier (triangular wave)

yang berupa sinyal gigi gergaji (saw tooth). Sinyal error ini berbentuk sinusoidal

yang dimodulasikan dengan sinyal gigi gergaji sebagai sinyal carrier. Output dari

PWM di atas digunakan untuk mentrigger rangkaian switching yang terdiri atas 6

IGBT. Tegangan keluaran arus bolak-balik (AC) yang dihasilkan oleh PWM-VSC

akan dinaikan tegangan oleh injection/coupling transformer untuk mengkompensasi

voltage sag yang terjadi pada beban kritis (critical load).

METODE PENELITIAN

Bahan dan Alat

Bahan dan alat yang digunakan untuk menunjang penelitian ini adalah:

1. Sebuah komputer jinjing (Laptop) dengan spesifikasi:

- Operating system: Windows XP professional.

- Processor: Intel(R) Core (TM)2 CPU T6500 2,10 GHz, 2,00 GB RAM.

2. Software PSCAD (Power System Computer Aided Design) versi 4.2 (for student)

Langkah-Langkah Penelitian

Tahapan yang dilakukan pada penelitian ini mulai dari studi literatur, baik itu

jurnal dan pustaka. Identifikasi masalah pada sistem daya mengenai penyebab-

penyebab yang dapat menimbulkan terjadinya voltage sag dan melakukan pemodelan

sistem daya dan kontrol Dynamic Voltage Restorer (DVR) yang akan digunakan

untuk mengurangi terjadinya voltage sag sehingga beban-beban sensitif yang

digunakan pada industri dapat dilindungi, dimana keseluruhan sistem disimulasikan

menggunakan PSCAD (Power System Computer Aided Design). Data yang

dibutuhkan berupa data beban, trafo, faktor daya (power factor), tegangan pada

saluran distribusi, frekuensi, voltage sag yang dihasilkan (dalam %), durasi dari

voltage sag (dalam ms).



10

Hasil simulasi berupa tegangan (dalam rms) sebelum pemasangan DVR yang

akan dibandingkan dengan hasil simulasi sesudah pemasangan DVR, apabila hasil

simulasi dengan pemasangan DVR sesuai dengan standar IEEE 1159-1995 maka

dapat di lakukan analisis hasil dan menarik kesimpulan. Flowchart analisis mitigasi

voltage sag menggunakan DVR dapat dilihat pada Gambar 9.

Mulai

Selesai

Identifikasi masalah

Studi literatur

Pemodelan lokal sistem dan kontrol

DVR menggunakan software PSCAD

Masukan data pada lokal sistem

yang sudah dimodelkan

Membandingkan hasil sebelum

dan sesudah pemasangan DVR

Analisis hasil

Kesimpulan

ya

tidak

Pengumpulan data lapangan:

- Data beban

- Data trafo

- Data faktor daya

- Tegangan pada saluran distribusi (volt)

- Frekuensi (Hz)

- Voltage sag yang dihasilkan (%)

- Durasi voltage sag (ms)

Standar IEEE

1195-1995 ?



11

Gambar 9. Flowchart analisis mitigasi voltage sag menggunakan DVR

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemodelan sistem daya dan peralatan kompensasi dynamic voltage restorer

(DVR) menggunakan PSCAD membutuhkan single line diagram dari suatu sistem

daya dan input data-data seperti yang terlihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Data parameter utility dan Dynamic Voltage Restorer (DVR)

Data

Dynamic voltage restorer (DVR) Sumber/Utility

Series transformator : 220/220 V (1:1) Wires : 3 phase/3 wire

DC bus : 400 V/14400 µF Tegngan : 220/380 Volt

Filter induktor : 0,5 mH Frekuensi : 60 Hz

Utility-side filter kapasitor : 10 µF Power factor : 0,85

Load-side filter kapasitor : 100 µF

kCR dan kVR untuk kontrol loop : 15,2 Sumber: (Jen Huang dkk, 2003)

Hasil simulasi sebelum dan setelah pemasangan DVR dapat dilihat pada

Gambar 10 dan 11 yang memperlihatkan amplituda tegangan dalam satuan pu dan

nilai daya (aktif, reaktif) dalam satuan kW dan kVAR.

Node 40,Theta : Graphs

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 ...

...

...

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

y (

pu

,ra

d)

VLoad_Threephase 40

(a)

Node 40 : Graphs

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 ...

...

...

0

50

100

150

200

250

300

350

y (

kW

,kV

AR

)

Active Pow er Reactive Pow er

(b)



12

Gambar 10. (a) Bentuk gelombang tegangan (b) Bentuk gelombang daya aktif dan daya

reaktif saat terjadi voltage sag akibat starting motor tanpa kompensasi DVR.

Voltage sag yang ditimbulkan oleh starting motor kapasitas besar sebelum

dilakukan kompensasi menggunakan DVR dapat dilihat pada Gambar 10, dimana

amplituda gelombang tegangan yang dihasilkan dari 0,1-0,9 pu dengan durasi antara

1,25-1,50 s.

Node 40,Theta : Graphs

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 ...

...

...

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

y (

pu

,ra

d)

VLoad_Threephase 40

(a)

Node 40 : Graphs

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 ...

...

...

0

50

100

150

200

250

300

350

y (

kW

,kV

AR

)

Active Pow er Reactive Pow er

(b)

Gambar 11.(a) Bentuk gelombang tegangan (b) Bentuk gelombang daya aktif dan daya

reaktif saat terjadi voltage sag akibat starting motor dengan kompensasi

DVR.

Tabel 3. Hasil simulasi tegangan, daya aktif dan daya reaktif sebelum dan setelah

pemasangan DVR



13

Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa tegangan yang dihasilkan sebelum

pemasangan DVR masih mengalami fluktuasi dengan tegangan yang dihasilkan

sebesar 0.0859 pu daya aktif 90.5534 kW dan daya reaktif 51.5263 kVAR. Tegangan

yang dihasilkan setelah pemasangan DVR sebesar 1.0225 pu, daya aktif 714.4956

kW dan daya reaktif 281.5170 kVAR.

PENUTUP

Kesimpulan

Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa penggunaan Dynamic Voltage

Restorer (DVR) dapat mengkompensasi voltage sag yang ditimbulkan oleh adanya

starting motor kapasitas besar. Sistim daya mengalami perbaikan tegangan sebesar

0.9366 pu dari 0.0859 pu menjadi 1.0225 pu. Pada saat voltage sag penyaluran daya

aktif dapat diperbaiki sebesar 623.9422 kW dari 90.5534 kW menjadi 714.4956 kW.

DAFTAR RUJUKAN

Acha, E dan Lara, Anaya O. 2002. Modeling and Analysis of Costum Power System

by PSCAD/EMTDC. IEEE Transaction On Power Delivery, Vol 7, No 1.

Glasgow. Inggris.

Basri, Hasan. 1997. Sistem Distribusi Daya Listrik. Jakarta.

Barnes, Mike dan Fitzer, Chris. 2004. Voltage Sag Detection Technique for a

Dynamic Voltage Restorer. IEEE Transactions On Industry Applications, Vol

40, No 1. Manchester. Inggris.

Benachaiba, C dan Ferdi, B. 2008. Voltage Quality Improvement using DVR.

Electrical Power Quality and Utilisation, Journal Vol 14, No. 1. Algeria:

Bechar University Center.

California Energy Commission. 2000. Power Quality Solutions for Industrial

Customers.

Dugan, C. Roger, McGranaghan, F. Mark, Santoso, Surya dan Beaty, Wayne H.

2004. Electrical Power Systems Quality. Second Edition.

Ezoji, H. Sheikholeslami, A. Saeednia, M.M. dan Tabasi, M. 2009. Simulation of

Dynamic Voltage Restorer Using Hysteresis Voltage Control. European

Journal of Scientific Research, Vol 27 No 1 pp 152-166.

Hutauruk, TS. 1991. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan

Peralatan. Jakarta:Erlangga.

Huang, Shyh-Jier dan Haung, Chi-Jen. 2003. Design of Dynamic Voltage Restorer

Kondisi Tegangan

(pu)

P (kW) Q (kVAR)

Sebelum pemasangan DVR 0.0859 90.5534 51.5263

0.0853 47.8722 33.0124

0.0861 1.8422 0.6632

0.0890 31.2575 27.9315

0.0858 3.3369 1.4903

Setelah pemasangan DVR 1.0225 714.4956 281.5170

1.0541 29.4313 5.6535

1.0509 467.6445 236.8379

1.0068 39.8368 14.3228

1.0398 51.2991 12.6934



14

With Disturbance-Filtering Enchancement. IEEE Transactions On Power

Electronics, Vol 18, No. 5. Tainan. Taiwan.

IEEE Standart 1159-1995. IEEE Recommended Prctice for Monitoring Electric

Power Quality. New York. USA.

Marsudi Djiteng. 1990. Operasi Sistem Tenaga Listrik. Balai Penerbit & Humas

ISTN. Jakarta Selatan.

Padiyar, R.K. 2007. FACTS Controllers in Power Transmission and Distribution.

India.

Pawawoi, Andi. 2009. Analisis Kedip Tegangan (Voltage Sags) Akibat Pengasutan

Motor Induksi dengan Berbagai Metode Pengasutan Studi Kasus di PT.

Abaisiat Raya. Vol 1, No 32. Jurusan Teknik Elektro. Unand.

Perera, K. Atputharajah, A, Alahakoon, S dan Salamonsson, D. 2006. Automated

Control technique for a Single Phase Dynamic Voltage Restorer. Colombo.

Sri Lanka.

Pradhan, Kumar. A dan Routray, Aurobinda. 2005. Applying Distance Relay for

Voltage Sag Source Detection. IEEE Transactions On Power Delivery, Vol

20, No 1. Kharagpur. India.

Saha, K. Tapan dan Nguyen, T.P. 2004. Dyanamic Voltage Restorer Against

Balanced and Unbalanced Voltage Sags: Modelling and Simulation. IEEE.

Australia.

Sankaran, C. 2002. Power Quality. CRC Press LLC.

Svensson, Jan dan Sannino, Ambara. 2002. Static Series Compensator for Voltage

Sag Mitigation Supplying Non-linear Loads. IEEE. Swedish.

Analisis Mitigasi Voltage Sagmenggunakan Dynamic Voltage Restorer (Dvr)

Documents

Transcript of Analisis Mitigasi Voltage Sagmenggunakan Dynamic Voltage Restorer (Dvr)