Cover

STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM SUMATERA

UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION

ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

OLEH :

TITIN DESTIARINI

060422011

Tugas Akhir ini Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Universitas Sumatera Utara

STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM SUMATERA UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

OLEH : TITIN DESTIARINI

060422011

Tugas akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2 0 0 9

Sidang pada tanggal 07 bulan November tahun 2009 di depan penguji :

1. Ir. Masykur Sj. : Ketua Penguji :____________

2. Ir. A. Rachman Hasibuan : Anggota Penguji :____________

3. Ir. Zulkarnaen Pane : Anggota Penguji :____________

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir

Prof. Dr. Ir. Usman Baafai NIP. 19461022 197302 1 001

Diketahui Oleh : Pelaksana Harian

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,



STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM

SUMATERA UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM

SIMULATION ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

OLEH :

TITIN DESTIARINI 060422011

Tugas akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2 0 0 9

Sidang pada tanggal 07 bulan November tahun 2009 di depan penguji :

1. Ir. Masykur Sj. : Ketua Penguji

2. Ir. A. Rachman Hasibuan : Anggota Penguji

3. Ir. Zulkarnaen Pane : Anggota Penguji

Diketahui Oleh : Pelaksana Harian

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,


Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir



ABSTRAK

Pada sistem kelistrikan yang besar masalah aliran daya menjadi sangat

penting, karena hal ini menyangkut masalah operasi yang ekonomis, keandalan

dan susut jaringan. Perubahan struktur jaringan maupun pusat-pusat pembangkit

mutlak diperhatikan, karena bila salah satu komponen tersebut keluar dari

sistem, akan diikuti oleh perubahan aliran daya maupun profil tegangan.

Sehingga study aliran daya sangat diperlukan untuk menganalisa aliran daya

baik saat ini maupun untuk masa yang akan datang. PSS/E (Power System

Simulation Engineering), merupakan software yang dapat menampilkan secara

graphical interface dengan jumlah bus (rel) tidak terbatas.

Studi aliran daya pada sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Aceh meliputi

wilayah Sumatera Utara dan Aceh yang dikelola oleh PT. PLN (Persero) P3B

Sumatera Unit Pengatur Beban Sumbagut. Kasus aliran daya yang ditinjau

adalah aliran daya pada saat sistem dalam keadaan normal, aliran daya pada

saat salah satu saluran transmisi keluar dari sistem, dan aliran daya pada saat

penambahan pembangkit baru. Studi aliran daya ditinjau dengan menggunakan

metode Newton Raphson dan Gauss Seidel.


KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan Judul :

“STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM SUMATERA

UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION

ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0 ”

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di

Program Pendidikan Sarjan Ekstensi Universitas Sumatera Utara, Guna

memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro.

Penulis menyadari dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini banyak kendala-

kendala yang dihadapi, namun atas saran, bimbingan dan bantuan dari berbagai

pihak akhirnya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Karena itu penulis tidak lupa

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Baafai, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro

Universitas Sumatera Utara sekaligus dosen pembimbing dalam penyusunan

Tugas Akhir ini.

2. Bapak Panusur SML Tobing, selaku Dosen Wali Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Heru Cahyadi, selaku Manager PT PLN (Persero) P3B Sumatera

UPB Sumbagut.

4. Bapak Junaedi, ST, selaku Asisten Manager PT PLN (Persero) P3B Sumatera

UPB Sumbagut.

5. Seluruh Staf, Karyawan dan Karyawati PT PLN (Persero) P3B Sumatera UPB

Sumbagut.

6. Team partner Evaluasi dan Perencanaan Operasi ”Atikusuma Dwi Prawitasari

dan Lucky Ginanjar Adhipurna”.

7. Teman-teman seperjuangan di jurusan Teknik Elektro Program Pendidikan

Sarjana Ekstensi ’06.

8. Pihak-pihak lainya yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

membantu penulis baik langsung maupun tidak langsung.


Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghormatan yang setinggi-

tingginya kepada keluarga besar Ayahanda H. Juli Nuryadi dan keluarga besar

Ayahanda SK Noer Rahman yang dengan cinta, kasih sayang, dorongan,

pengertian , kesabaran serta pengorbanan yang tidak akan pernah dapat

terbalaskan. Tidak lupa juga terima kasih penulis buat suami tercinta Bakti

Mulyoso dan Adeba atas cinta, do’a, semangat dan dukungannya selama ini.

Semoga Allah SWT. memberikan kekuatan lahir dan batin serta membalas

kebaikan kita semua, Amin.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna baik

secara teknik maupun bahasa. Dalam hal ini penulis menerima setiap saran dan

kritik yang membangun demi kesempurnaan mutu Tugas Akhir ini. Besar harapan

saya tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan almamater.

Medan, 07 November 2009

Penulis


DAFTAR ISI

HALAMAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR LAMPIRAN vii

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Penulisan 3

1.3 Batasan Masalah 4

1.4 Metodologi Penulisan 4

1.5 Sistematika Penulisan 5

BAB 2 DASAR TEORI ALIRAN DAYA 7

2.1 Umum 7

2.2 Studi Aliran Daya 7

2.3 Persamaan Aliran Daya 8

2.4 Klasifikasi Bus 13

2.5 Metode Aliran Daya 15

2.5.1 Metode Newton-Raphson

2.5.1.1 Metode Newton-Raphson dengan Koordinat Polar 17

2.5.2 Metode Gauss-Seidel 22


BAB 3 SIMULASI PERHITUNGAN ALIRAN DAYA DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM

SIMULATION ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

3.1 Umum 26

3.2 Metode Aliran Daya Menggunakan PSSE 31.0.0 26

3.3 Data Aliran Daya 28

3.3.1 Rel Daya

3.3.2 Pembangkit 30

3.3.3 Power Plants Data 33

3.3.4 Beban 34

3.3.5 Transmisi 35

3.3.6 Transformator 36

3.3.7 Peralatan Kompensasi 37

BAB 4 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SISTEM SUMBAGUT-NAD 38

4.1 Kondisi Sistem Keadaan Normal 38

4.2 Kondisi Pada Saat SUTT 150 kV Binjai-Pangkalan Brandan 1

keluar dari Sistem

4.3 Kondisi Pada Saat Pembangkit PLTG TTF 1x105 MW

Masuk Sistem Tahun 2010 43

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 47

5.1 Kesimpulan 47

5.2 Saran 48

DAFTAR PUSTAKA 49

LAMPIRAN


DAFTAR GAMBAR

HALAMAN

Gambar 2.1 Diagram satu garis sistem tenaga listrik 7

Gambar 2.2 Diagram satu garis sistem 2 rel 8

Gambar 2.3 Diagram impedansi sistem 2 rel 9

Gambar 2.4 Rel daya dengan transmisi model π untuk sistem 2 rel 9

Gambar 2.5 Aliran arus pada rangkaian ekivalen 10

Gambar 2.6.a Sistem n-rel 11

Gambar 2.6.b Model transmisi π untuk sistem n-rel 12

Gambar 2.7 Ilustrasi metode Newton-Raphson 17

Gambar 2.8 Ilustrasi aliran pada line dengan sistem 2 bus 25

Gambar 3.1 Diagram alir studi aliran daya menggunakan PSSE 31.0.0 27

Gambar 3.2 Format data rel daya 29

Gambar 3.3 Format data mesin pembangkit 33

Gambar 3.4 Format data power plants 34

Gambar 3.5 Format beban 34

Gambar 3.6 Format data transmisi 36

Gambar 3.7 Format peralatan kompensasi 37


DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 2.1 Klasifikasi rel pada sistem tenaga 15

Tabel 3.1 Data rel daya gardu induk (150 KV) 29

Tabel 3.2 Data rel daya pembangkit 30

Tabel 3.3 Data Pembangkit Sistem Sumatera Utara-

Nangroe Aceh Darussalam 31

Tabel 3.4 Daya Terpasang Pembangkitan Inalum 32

Tabel 4.1 Kondisi tipikal neraca daya Sistem Sumbagut

pada saat WBP 39

Tabel 4.2 Kondisi tipikal neraca daya Sistem Sumbagut

pada saat beban puncak malam dengan pembangkit baru

(PLTG TTF 1x105 MW) 44


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Single Line Diagram Sistem Sumut-Aceh

Lampiran 2 Data Rel Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 3 Data Pembangkit Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 4 Data Impedansi Generator Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 5 Data Beban Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 6 Data Penghantar Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 7 Impedansi Transformator Pembangkit Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 8 Hasil Studi Aliran Daya Sistem Sumbagut-NAD Pada Keadaan

Normal

Lampiran 9 Hasil Studi Aliran Daya Kondisi Pada Saat SUTT 150 kV Binjai-

P.Brandan 1 Keluar Dari Sistem

Lampiran 10 Hasil Studi Aliran Daya Kondisi Pada Saat SUTT 150 kV Binjai-

P.Brandan 1 Keluar Dari Sistem, dengan Melepas Beban di Gardu

Induk Pangkalan Brandan dan Gardu Induk Langsa

Lampiran 11 Hasil Studi Aliran Daya Sistem Sumbagut-NAD dengan Kondisi

Pada Saat Pembangkit PLTG TTF 1x105 MW Masuk Sistem

Tahun 2010


Cover

Documents

Transcript of Cover