OSTL-Bab 1-2

BAB 1. OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK

1. Proses Penyampaian Tenaga Listrik ke Pelanggan

2. Sistem Tenaga Listrik Sistem Tenaga Listrik adalah sekumpulan Pusat Listrik dan Gardu Induk (Pusat Beban) yang

satu sama lain dihubungkan oleh Jaringan Transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuaninterkoneksi

Manajemen Sistem T/L terdiri dari : Manajemen Sistem T/L terdiri dari :1. Manajemen Produksi T/L adlh BiayaProduksi yg seekonomis mungkin

a) Biaya pembelian tenaga listrik

b) Biaya Pegawai

c) Biaya Bahan Bakar dan Material Operasi

d) Biaya lainlain2. Manajemen Operasi T/L adlh Aman, Andal, Berkualitas dan Ekonomis

) ( f )a) Perkiaan beban (load forecast)

b) Syaratsyarat pemeliharaan peralatanc) Keandalan yang diinginkan

d) Alokasi beban dan produksi pembangkit yang ekonomisd) Alokasi beban dan produksi pembangkit yang ekonomis

Keempat hal tsb harus dikaji thd bbrp kendala al ;

a) Aliran beban dalam jaringan

b) Daya hubung singkat peralatan

c) Penyediaan suku cadang dan dana

d) Stabilitas Sistem Tenaga Listrik

3. Perkembangan SistemTenaga Listrik

4KURSUS PERENCANAAN SISTEM7

EVOLUSI PENGEMBANGAN SISTEMTENAGA LISTRIK (1/3)

DAERAH BELUMBERKEMBANG

Isolated

Demand masih kecil (beberapa ratus kW, beberapa MW, belasan MW)

Opsi pasokan : PLTD skala ratusan kW ataubeberapa MW, atau renewable seperti mini-hidro.

Distribusi tenaga listrik dengan TeganganMenengah (TM) hingga radius beberapapuluh km

KURSUS PERENCANAAN SISTEM8


DAERAH TELAHBERKEMBANG

Demand cukup besar (puluhan MW hinggaseratus MW)

Opsi pasokan : PLTD skala puluhan MW atauPLTU kecil/PLTG/PLTA.

Transmisi tenaga listrik dengan TeganganTinggi (TT) radius beberapa puluh km atauseratus - dua ratus km

5KURSUS PERENCANAAN SISTEM9



Demand besar (ratusan hingga ribuan MW)

Opsi pasokan : Pembangkit skala besar dariPLTU/PLTGU/PLTG/PLTA.

Interkoneksi antar wilayah dengan transmisiTT

Transmisi tenaga listrik dengan TT

Pilihan jenis pembangkit lebih fleksibel

Penggunaan resource lebih optimal

Mengambil manfaat dari economy of scale


INTERKONEKSI

FEB 2003 PRINSIP RENSISKURSUS PERENCANAAN SISTEM

10

MEULABOH

SIBOLGA SCPP BSIBOLGA SCPP A

TARUTUNG

TELE

RENUN HPP BRASTAGI

SIDIKALANG

SIBAYAK Geo

ASAHAN I

KISARAN

K.TANJUNGT.TINGGI

P.SIDEMPUANDUMAIDURI

BANGKINANGKOTOPANJANG HPP

PAYAKUMBUH

T.KUANTANRENGAT

TEMBILAHAN

MANINJAU HPPP. LUAR

L.ALUNG

PIP

S.HARUINDARUNG

SOLOK

K.JAO

TLBAYUR

PARIAMAN

TG.PINANG

BATAM

PAKANBARU

M.BUNGO

AUR DURI

S.PENUH

PAINAN

MERANGIN HPP

BANGKO

L.LINGGAU

LAHAT

S.TIGAB. ASAM

BORANG

BORANG BARU

PLAJU

BESAI HPP

T.PADANGBATUTEGI

ULU BELU Geo PP

NATARSUTAMI

T.KARANG

TARAHANKALIANDA

TARAHAN SCPP

SEPUTIHSURABAYA

TEGINENENG

KRAMASAN

T.KELAPA

MUSI HPP

CURUP

TES I

BENGKULU

PAGAR ALAM

MANNA

LUMUT BALAI GeoPP

PEUSANGAN

BINJAI

BELAWAN SCPP

T.CUTID IE

TAKENGON

SIGLI

P.BRANDAN

LANGSA

L.SEUMAWE

B.ACEHBIREUEN

MALAYSIAP.SIANTAR

SARULA Geoth

DEVELOPMENT PROGRAMSUMATRA SYSTEM

PORSEA

MALINDO2, 26/08/99

1 HELVETIA2 P.PASIR3 P.GELI4 GLUGUR5 MABAR6 LABUHAN

7 LAMHOTMA8 S. ROTAN9 KIM10 LISTRIK11 DENAI12 T.KUNING

13 T.MORAWA14 NAMURAMBE15 SUNGGAL16 PARBAUNGAN

NOTE :

1

1

267

8

11

16

12

94

5315

14

10

NOTE :1 PADANG PANJANG2 SINGKARAK HPP3 PAUH LIMO

2

3

NOTE :1 B.SIGUNTANG2 T.RATU3 S.PUTIH4 BOOM BARU5 S.JUARO6 S.KEDUKAN7 BUNGARAN

1

2

3

45

67

SRIBAWONO

PRABUMULIH

BATURAJA

MINE MOUTH

BUKIT KEMUNINGKOTABUMI

SIPANSIPAHORAS. HPP BAGAN BATU

TELUK LEMBU

B. SANGKAR

SALAK

13

CIRENTI

MALAYSIA PENINSULAR

R.PRAPAT

OMBILIN SCPP

GALANG

P. SELINCAH

NOTE :

EXISTING

PLAN

ONGOING/COMMITTED

BETUNG

BLANGPIDIE TAPAKTUAN

MENGGALA

BAGAN SIAPI-API

CONTOH : RENCANA INTERKONEKSI SUMATERA(SETELAH TAHUN 2006)

4. Persoalanpersoalan Operasi Sistem Tenaga ListrikBerbagai persoalan pokok yang dihadapi dalam pengoperasiansistem Tenaga Listrik adalah :

1) P t F k i1) Pengaturan Frekuensi

2) Pemeliharaan Peralatan

3) Biaya Operasi3) Biaya Operasi

4) Perkembangan Sistem

5) Gangguan dalam Sistem) gg

6)Tegangan dalam Sistem

5. Manajeman Operasi Sistem Tenaga ListrikDapat mengoperasikan sistem dengan baik perlu halhal sbb :1) Perencanaan Operasi

2) Pelaksanaan dan Pengendalian Operasi

3) Analisa Operasi

6. Pengembangan Sistem Tenaga Listrik

Untuk dapat melakukan hal ini sebaik2nya perlu di analisa dan dievaluasi antara lain dng menentukan :

Bil b b d di l dib P tBilamana, berapa besar dan di mana perlu dibangun PusatListrik Baru, GI baru serta Saluran Transmisi yang baru

7. Pemeliharaan Instalasi Listrik

8. Sistem Distribusi

9. Penggunaan Komputer

10. Perkembangan Operasi Sistem Tenaga Listrik

BAB II. JADWAL PEMELIHARAAN DAN KEANDALAN

1. PERENCANAANOPERASI SISTEM

PERENCANAAN OPERASI

Consumers

Perusahaan - PT IP, PT PJB- Swasta (IPPs)

Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban(P3B) Jawa Bali

5 Unit Distribusi

PEMBANGKITAN PENYALURAN DISTRIBUSI

Overview

Perencanaan Operasi Sistem adalahi iperencanaan pengoperasian sistem tenaga

listrik yang meliputi perencanaanpenyaluran dan perencanaan pembangkitanpenyaluran dan perencanaan pembangkitanuntuk mencapai sasaran operasi sistemtenaga listrik yang ekonomis andal dantenaga listrik yang ekonomis, andal danberkualitas.

KENAPA PERLU PERENCANAAN?

Energi listrik harus diproduksi saat diperlukan.Peralatan Instalasi (Transmisi dan pembangkit)

yang dioperasikan terus menerus akan mengalamiki j hi di l kpenurunan kinerja sehingga diperlukan

pemeliharaan berkala.K t di i i l l b b hKetersediaan energi primer yang selalu berubah

ubah

PERENCANAAN OPERASIPERENCANAAN OPERASI

1. Prakiraan Beban (Rencana Energi)2. Perencanaan Hidro3. Penjadwalan Pembangkit3. e jad a a e ba g t4. Penjadwalan Penyaluran 5 Penyusunan Neraca Daya5. Penyusunan Neraca Daya

9.973

13.338

10.9409.207

13.410

12.44212.055

16.301

9.000

10.000

11.000

12.000

13.000

14.000

15.000

16.000

M

W

6.672

8.623

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

0

0

.

3

0

0

2

.

3

0

0

4

.

3

0

0

7

.

0

0

0

9

.

0

0

1

1

,

0

0

1

3

,

0

0

1

5

,

0

0

1

7

,

0

0

1

9

,

0

0

2

1

,

0

0

2

3

,

0

0

M

Natal IedFitri08 17Ags08 ThnBaru BP 2008

PERENCANAAN OPERASI

1. Prakiraan Beban1. Prakiraan Beban

Adalah perkiraan beban per jam atau per jam selama kurun waktu perencanaan operasi darisebuah sistem.

Disusun dengan metode tertentu,Disusun dengan metode tertentu,Prakiraan beban digunakan sebagai dasar dalam

k b ki d lmerencanakan pembangkitan dan penyaluran.

Akurasi prakiraan beban berpengaruh terhadapu as p a aa beba be pe ga u e adapkeekonomian pengoperasian STL

Tahapan Prakiraan Beban

BP TahunanBP Tahunan

BP Mingguan

(52 minggu)( gg )

BP HarianBP Harian

Beban per jam

Tahap 1 : Tentukan BP Tahunan

BP T hRKAP : Beban PuncakBP Tahunan Energi Tahunan Load Faktor

Beban Puncaktahunan

Energi SetahunLf x 8760

Contoh:

Tahun 2014, direncanakan energi : 169.464 GWh, load factor 79%.

M k P ki B b P k 169 464 / (8760 0 79) 24 487 6 MWMaka, Perkiraan Beban Puncak = 169.464 / (8760 x 0.79) = 24.487,6 MW

Trend Beban Puncak 2011-2012 [TAHUNAN]

14.000

15.000

16.000

17.000

18.000

19.000

20.000

21.000

22.000

23.000

24.000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 101 105

Realisasi 2011 RKAP 2011 B.Puncak 2012

B. Puncak 201220.775 WB. Puncak 2011

19.975 MW

B. Puncak 2011Realisasi 19.739 MW

PrakiraanPrakiraan BebanBeban

Simple, Inspiring, Performance, PhenomenalSimple, Inspiring, Performance, Phenomenal

14.000

15.000

16.000

17.000

18.000

19.000

20.000

21.000

22.000

23.000

24.000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 101 105

Realisasi 2011 RKAP 2011 B.Puncak 2012

B. Puncak 201220.775 WB. Puncak 2011

19.975 MW

B. Puncak 2011Realisasi 19.739 MW

Tahap 2 : Tentukan BP Mingguan (dalam 1 Tahun)

Contoh: BP tahunan 24 488 MWContoh: BP tahunan 24.488 MW

Minggu ke BP Koefisien BP mingguanMinggu ke BP Koefisien BP mingguan

1 24.488 0.92 22.529

5 24.488 0.95 23.263

44 24.488 1.00 24.488

[MINGGUAN][MINGGUAN]

Tahap 3 : Tentukan BP harian

BP Mingguan x Koefisien BP Harian = BP Harian

C t h BP i 15450 MW

Hari Koef BP harian

Contoh: BP mingguan = 15450 MW

Jum'at 0.993528 15350

Sabtu 0.957929 14800

Minggu 0.919094 14200

Senin 0.994175 15360

Selasa 0.995469 15380

Rabu 0.996764 15400

Kamis 1.000000 15450

[HARIAN]

Kurva Beban Puncak 2013[HARIAN]

Koefisien diperoleh dari data beban puncak 5 tahun sebelumnya yang dirataratakan : Mi l dik h i BP h 2006 d l h 1337 MW dik h i d BPMisal diketahui BP tahun 2006 adalah 1337 MW, serta diketahui data BP mingguan Tahun 2006, maka dibuat koefisien tiap minggu dengan cara : =(Beban M ke n 2006)/BP 2006

Tahap 4 : Penyusunan Beban Per JamTahap 4 : Penyusunan Beban Per Jam

BP Harian x koefisien Bbn per jam = Bbn per jam

Koefisien diperoleh dari realisasi beban pada hari yang sama mingguminggu sebelumnya.

Sebagai acuan adalah beban puncak.

Contoh: BP hari Jumat sebelumnya 20.000 MW

Beban pkl 14 00 18 000 MWBeban pkl. 14.00 18.000 MWBP hari Jumat minggu depan : 20.100 MW

maka koefisien bbn pkl 14.00 minggu depan

Koef14.00 = 18000/20000 = 0.9 dan

Beban pkl 14.00 = 0.9 x 20100 = 18.090 MW

[PER JAM][PER JAM]

Contoh: lContoh:Beban per jam pada hari Jumat tanggal 8 Juni 2012

: Realisasi: Rencana

4. Jadwal Pemeliharaan Peralatan Dalam Sistem

Jenis PusatListrik

PLTAPLTUPLTDPLTGPLTGPLTP

6. DAYA TERSEDIA DALAM SISTEM

Daya Tersedia dalam sistem makin terjamin. Tingkat jaminan tersedianya dalam sistemtergantung kepada :a) Besarnya cadangan Daya Tersedia) y g yb) Besarnya Forced Outage Hours unit pembangkit dalarn satu tahun.

7. KEMUNGKINAN KEHILANGAN BEBAN (LOLP)

KW

BAB 2 JADWALBAB 2. JADWAL PEMELIHARAAN DANPEMELIHARAAN DAN

KEADALANKEADALAN

12. MENGHITUNG LOLP

LOLP MethodeLost of Load Probability

3 unit GenerationUnit Capacity MW For Outage Rate Inage Rate ( 1 - FOR)Unit A 50 0.05 0.95Unit B 100 0 07 0 93Unit B 100 0.07 0.93Unit C 200 0.10 0.90

Total 350

Outage State

On Outage MW Outage In Service Kombinasi Probabilitynya

None 0 A,B,C 1 1 1 .95*.93*.9 0.79515, ,A 50 B,C 0 1 1 .05*.93*.9 0.04185B 100 A,C 1 0 1 .95*.07*.9 0.05985C 200 A,B 1 1 0 .95*.93*.1 0.08835A,B 150 C 0 0 1 .05*.07*.9 0.00315A,C 250 B 0 1 0 .05*.93*.1 0.00465B,C 300 A 1 0 0 .95*.07*.1 0.00665A,B,C 350 None 0 0 0 .05*.07*.1 0.00035

Total 1.00000

Load 220 MWOutage Max 350 - 220 = 130 MW

Probability cannot supply demand = Sum(... ) 0.08835 0.00315 0.00465 0.00665 0.00035= 0.10315

Units Outage Based on Monotonically

MW Outage MW in Service Probability

0 350 0.7951550 300 0.04185

100 250 0.05985150 200 0.08835200 150 0.00315250 100 0.00465300 50 0.00665350 0 0.00035

Commulative Outage Probability

X MW or more outage Probability pf x MW OutageX MW or more outage Probability pf x MW Outage

0 1.0000050 0.20485

100 0.16300150 0.10315200 0 01480200 0.01480250 0.01165300 0.00700350 0.00035

Contoh :

Mengevaluasi suatu sistem listrik dalam 1 mingguKapasitas sistem dengan daya terpasang seperti contoh diatasDay Peak Load Capacity or more Probability

Outage not meet demandSunday 140 210 0.01165Monday 280 70 0 16300Monday 280 70 0.16300Tuesday 240 110 0.10315Wednesday 220 130 0.10315Thursday 260 90 0.16300Friday 290 60 0.16300Saturday 130 220 0.01165

Total 0.71860

Probability dalam satu Minggu 0.7186

Probability padam pada beban puncak dalam satu minggu 5 hari/Minggu

Standart yang digunakan umumnya 0,1 hari pertahun sampai dengan 1 hari /pertahunJika 1 hari pertahun maka probability padam =1/365 = 0.0027397

Kit A B CKapasitas 50 100 200FOR 0.05 0.07 0.1O t I S i P b bili R dK bi i ProbabiliyOutage In Service Probabiliy Reserved

0 1 1 1 350 0.79515 350 0.00035 0.00035200 1 1 0 150 0.08835 300 0.00665 0.00700100 1 0 1 250 0.05985 250 0.00465 0.01165300 1 0 0 50 0 00665 200 0 08835 0 10000

Kombinasinya Probabiliy

300 1 0 0 50 0.00665 200 0.08835 0.1000050 0 1 1 300 0.04185 150 0.00315 0.10315

250 0 1 0 100 0.00465 100 0.05985 0.16300150 0 0 1 200 0.00315 50 0.04185 0.20485350 0 0 0 0 0 00035 0 0 79515 1 00000350 0 0 0 0 0.00035 0 0.79515 1.00000

Total -> 1

Contoh :K it 350 MWKapasitas 350 MWBeban 220 MWCadangan 130 MWLOLP 0.10315 = 38 hari/th

KEANDALAN SYSTEM JAWABALI 2005 2009

2009Satuan

2005I T E M

2006 2007

T A H U N

2008

1 Kapasitas Pembangkit (MW) 19466 20046 22466 23231 24956

2 Retired (MW) 300

3 Tambahan Kapasitas (MW) 580 2420 1065 1725 820

20092005 2006 2007 2008

p ( )

4 Sub Total (MW) 20046 22466 23231 24956 25776

5 BP dng LOLP 1Hr/Th (MW) 15356 17531 18281 19961 20731

6 LOLP 1 Hr/Th Hari/Tahun 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

7 Reserve Margin (MW) 4690.0 4935.0 4950.0 4995.0 5045.0

8 Reserve Margin % 30.5 28.2 27.1 25.0 24.3

9 BP Skenario COAL (MW) 15330 16222 17142 18123 19250

10 Pertumbuhan % 6 6 6 6 6

11 LOLP Hari/Tahun 0.9 0.1 0.1 0.03 0.07

12 Reserve Margin (MW) 4715.5 6243.9 6088.5 6833.1 6525.4

13 Reserve Margin (%) 31 38 36 38 34

10

LOLP vs Reserve Design Creteria

0.1

1

O

L

P

[

d

a

y

/

y

e

a

r

]

0.012500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

L

O

Reserve [MW]

2005 2006 2007 2008 2009

10 00

LOLP vs Load Design Creteria

0 10

1.00

10.00

a

y

/

y

e

a

r

]

0.00

0.01

0.10

L

O

L

P

[

d

0.009,000 10,000 11,000 12,000 13,000 14,000 15,000 16,000 17,000 18,000 19,000 20,000 21,000 22,000 23,000

Load [ MW ]

2005 2006 2007 2008 2009

15. Menghitung Biaya Bahan Bakarg g y

CAPACITY FACTOR =

Berdaarkan Merit Order:Pemankt Murah sbg Base LoadAmpai pembangkit mahal sebagai peakers

Maintenance Kit

20. Konsumsi Energi Dalam Sistemg

LOAD FACTOR

21. Jam Nyala Unit Pembangkity g

22. Neraca Energi Dalam Sisemg

OSTL-Bab 1-2

Documents

Transcript of OSTL-Bab 1-2