Pengembangan Metode Operasi Sistem Tenaga Listrik …

PROPOSAL PENELITIAN LABORATORIUM DANA LOKAL ITS TAHUN 2020

Pengembangan Metode Operasi Sistem Tenaga Listrik dengan Pembangkit Berbasis Energi Terbarukan Mempertimbangkan

Efisiensi dan Biaya Charging/Discharging Energy Storage

Tim Peneliti : Dr. Eng. Rony Seto Wibowo / 0029117402/Teknik Elektro/ FTE

Prof. Ir. Ontoseno Penangsang M.Sc, Ph.D / 0015074908 / Teknik Elektro/ FTE Dr. Ir. Ni Ketut Aryani, MT / 0001096508/Teknik Elektro/ FTE

DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2020

LEMBAR PENGESAHAN

PRoPosALPRoGRAMPENELITIANDoKToRBARUDANALoKALITS2020

1. Judul Penelitia n

2. Ketua Tima. Nama

b. NIP

c. Jabatan Fungsional

d. Pangkat/Golongane. DePartemen

f. Fakultasg. Laboratoriumh. Alamat Kantori. TelP/HP/Fax

3. Jumlah angSota

4. Jumlah mahasiswa Yang terlibat

Pengembangan Metode Operasi Sistem Tenaga Listrik

dengan Pembangklt Berbasis Energi Terbarukan

Mempertimbangkan Efisiensi dan Biaya

Charging/Discha rging Energy Storage

Dr. Eng Rony Seto Wibowo, ST, M

797 4rr292000r2roorLektorPenata

Teknik Elektro

Fakultas Teknologi Elektro dan Informatika Cerdas

Simulasi Sistem Tenaga Listrik

cedung B Kampus lTs Keputih Sukolilo Surabaya 60111

08123566672s

: Rp. 50.000.000,-:0

Dr. Eng. Rony Seto Wibowo

NrP. 197411292000121001

3. Sumber dan jumlah dana penelitian yang diusulkan

a. Dana lokal ITS 2020

b. Sumber lain

Mengetahui,Kepala Laboratorium Simulasi Sistem Tenaga Listrik

I

\-

Dr. Eng. Rony Seto Wibowo

NtP. 197411292000121001

Surabaya,6 Maret 2020

Ketua Tim Pelleliti

\

' r','

\__;

1

RINGKASAN Penelitian ini merupakan bagian peta jalan penelitian dan pengabdian kepada masyarakat dari laboratorium simulasi tenaga listrik untuk mengembangkan metode pengoperasian dan optimasi sistem tenaga listrik. Seiring dengan menurunnya cadangan energi berbasis pada fosil, pengembangan teknologi pembangkit listrik berbasis pada energi terbaharukan semakin meningkat. Di Indonesia, pemanfaatan pembangkit listrik berbasis energi terbarukan dalam sistem ketenagalistrikan skala besar sudah mulai diterapkan. Di Kabupaten Sidrap Sulawesi Selatan, pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) 60 MW telah dioperasikan di Sistem kelistrikan PLN Sulawesi Selatan, Tenggara dan Barat (Sulselrabar). Adapun di Kupang Nusa Tenggara Timur, pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) 5 MW telah dioperasikan di sistem kelistrikan Nusa Tenggara. Ke depan, PLTS Atap diperkirakan akan semakin banyak digunakan di rumah-rumah. Untuk menyimpan energi listrik dari pembangkit listrik berbasis energi terbarukan ketika beban masih rendah, penggunaan penyimpan energi atau energy storage menjadi sangat penting. Penelitian ini akan menganalisa dampak efisiensi dan biaya charging/discharging dari energy storage pada pengoperasian sistem tenaga listrik. Selain itu, pengembangan metode operasi sistem tenaga listrik mempertimbangkan efisiensi dan biaya charging/discharging energy storage juga akan dilakukan. Permasalahan akan dirumuskan dalam bentuk dynamic DC Optimal Power Flow dan akan diselesaikan dengan pendekatan Mixed Integer Non Linier Programming. Matlab akan digunakan untuk mensimulasikan proses pemecahan masalah. Luaran dari penelitian ini adalah satu jurnal internasional terindeks SCOPUS, satu makalah seminar terindeks SCOPUS dan satu materi ajar online.

2

DAFTARISI

RINGKASAN ............................................................................................................................ 1

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. 2

1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 4

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................ 4

1.2 Perumusan dan Pembatasan Masalah .......................................................................... 5

1.3 Tujuan .......................................................................................................................... 5

1.4 Relevansi ..................................................................................................................... 5

1.5 Target Luaran .............................................................................................................. 6

2 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................................... 7

2.1 Teori Penunjang .......................................................................................................... 7

2.1.1 Photo Voltaic (PV) .......................................................................................... 7

2.1.2 Distribusi Tenaga Angin ................................................................................. 8

2.1.3 Battery Energy Storage (BES) ........................................................................ 8

2.1.4 Pembentukan Fungsi Objektif......................................................................... 9

2.1.5 Pembentukan constraints .............................................................................. 10

2.2 Hasil Penelitian Sebelumnya (State of the Art) ......................................................... 12

3 METODE PENELITIAN ................................................................................................. 15

3.1 Aliran Daya Optimal Dinamis Dengan Quadratic Programming ............................. 15

3.2 Pembentukan Matrik Pendukung dengan contoh sistem 3 bus ................................. 15

3.2.1 Pembentukan matriks H dan f ....................................................................... 17

3.2.2 Pembentukan matriks equality constraints Aeq dan beq .............................. 19

3.2.3 Pembentukan matriks inequality constraints A dan b ................................... 20

3.2.4 Pembentukan matriks lb dan ub .................................................................... 24

3.2.5 Pembentukan matriks Quadratic constraints Q, l, qrl, qru ............................ 25

3

4 ORGANISASI TIM, JADWAL DAN ANGGARAN BIAYA ........................................ 31

4.1 Organisasi Tim Peneliti ............................................................................................. 31

4.2 Jadwal Penelitian ....................................................................................................... 33

4.3 Anggaran Biaya ......................................................................................................... 34

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 35

LAMPIRAN

A. Biodata Peneliti

B. Surat kesediaan sebagai anggota tim penelitian

C. Justifikasi Anggaran Biaya

4

1 PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Seiring dengan cadangan energi berbasis bahan bakar fosil semakin berkurang, energi alternatif

berbasis energi baru dan terbarukan berkembang pesat. Saat ini, ada beberapa pembangkit

listrik berbasis energi baru terbarukan telah dibangun dan dioperasikan di Indonesia seperti

pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) dengan kapasitas 75 MW di Sidrap Sulawesi Selatan

dan pembangit tenaga listrik tenaga surya (PLTS) 5 MWp Oelpuah, Kabupaten Kupang, Nusa

Tenggara Timur.

Sebagai pembangkit berbasis energi baru dan terbarukan, Daya listrik yang dihasilkan oleh

PLTB dan PLTS sangat berfluktuasi tergantung dari cuaca. Daya yang dihasilkan dapat

meningkat atau menurun secara tajam. Untuk menjaga keseimbangan daya antara beban dan

pembangkitan, penggunaan energy storage sangat diperlukan.

Energy storage mampu menyerap dan memasok daya listrik dalam jumlah yang besar dalam

waktu singkat. Ketika daya yang dihasilkan oleh PLTB dan PLTS berkurang secara tajam,

energy storage dapat melepaskan energi yang sudah disimpan. Sebaliknya, bila pasokan dari

PLTB dan PLTS sedang melimpah, energy storage mampu menyimpan kelebihan pasokan

daya listrik ke sistem.

Namun demikian, energy storage mempunyai nilai efisiensi baik pada saat menyimpan energi

listrik (charging) maupun saat melepaskan energi listrik (discharging). Untuk meneliti lebih

detil dampak dari energi listrik dalam sebuah sistem, efisiensi energy storage perlu

dipertimbangkan. Selain itu, ke depan, energy storage semakin banyak digunakan karena

penggunaan pembangkit berbasis energi terbarukan yang semakin luas. Salah satu hal yang

perlu dikaji lebih detil adalah jual beli listrik dari energy storage. Oleh karena itu penelitian ini

akan membahas metode operasi mempertimbangkan efisiensi dan biaya charging/discharging

dari energy storage.

5

1.2 PerumusandanPembatasanMasalah

Masalah dalam penelitian yang diusulkan dapat dijelaskan sebagai berikut :

Bagaimana merumuskan pertimbangan efisiensi energy storage dalam persamaan

matematika, mengingat efisiensi pada saat charging dan discharging ada kemungkinan

berbeda.

Bagaimana merumuskan biaya charging dan discharging energy storage mengingat biaya

atau harga listrik pada saat charging dan discharging adalah berbeda.

Berapa daya yang harus dapat dibangkitkan oleh pembangkit berbasis energi baru dan

terbarukan sehingga semua potensi energi baru dan terbarukan dapat dimanfaatkan

semuanya tanpa melanggar batasan sistem kelistrikan.

1.3 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Memahami dampak efisiensi dan biaya charging/discharging dari energy storage dalam

perilaku sistem tenaga listrik dengan pembangkit berbasis energi terbarukan seperti

pembangkit listrik tenaga surya dan pembangkit listrik tenaga angin.

2. Mengembangkan teori yang mampu menyelesaikan persoalan pada sistem tenaga listrik

yang memiliki energy storage yang memiliki karakteristik efisiensi dan biaya

charging/discharging yang berbeda-beda.

3. Mengembangkan software perencanaan operasi sistem tenaga listrik yang dapat digunakan

untuk digunakan untuk mempersiapkan perencaaan sistem tenaga listrik yang memiliki

pembangkit listrik berbasis energi baru dan terbarukan dan energy storage dengan kapasitas

besar.

1.4 Relevansi

Software yang dibuat dapat dipakai untuk perencanaan operasi sistem tenaga listrik yang

memiliki pembangkit listrik berbasis energi baru dan terbarukan dengan kapasitas besar seperti

sistem tenaga listrik di PT. PLN Sulawesi Selatan, Tenggara dan Barat dan PT. PLN Nusa

Tenggara khususnya di daerah Timor Barat.

6

1.5 TargetLuaran

Target luaran pada penelitian yang diusulkan adalah:

1. Satu jurnal international terindeks SCOPUS dengan minimal kualitas Q2.

2. Satu buah makalah seminar International 2020 IEEE PES Innovative Smart Grid

Technologies Europe (ISGT Europe 2020).

3. Satu buah makalah seminar International iSITIA 2020. Makalah terindeks ieeexplore dan

SCOPUS.

2 TINJAUAN PUSTAI(A

2.1 Teori Penuniang

2.1.1 Photo voltaic (PV)

PVmerupakansalahsatupembangkitenergiterbarukanyangmemanfaatkancahaya

sinar matahari. PV mengkonversi energi cahaya matahari menjadi energi listrik tanpa

menghasilkan gas buangan. Karaktersitik dari PV dipengaruhi oleh iradiasi dan temperatur'

Untuk mendapat parameter modul PV, PV di:uji pada standard test condition (sTC) yait't da€t

iradiasi PV 1000 Wm2 dan saat temperatur sel 25". Daya output PV dapat dihitung

menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2) ' Katena pada pengoperasiannya PV tidak

menggunakan bahan bakar, maka biaya pembangkitan PV dapat diabaikan'

/ ^ .\p." = {p.". x j!-(1 - k(Tc - Trt.)) }X Npv5 X Npvo Q'l)

\ -'- Gsrc ' /

r _(r.JfNocr-20\s\ Q.2lrc-\^amb,\ 0.8 /-)

dengan,

Pou DaYa keluaran PV

Psrc Daya maksimal keluaran PV saat STC

Gc Iradiasi aktual

Gsrc Iradiasi saat STC 1000 W/m2

k Koefisien temPeratur (o/o/'C)

Tc TemPeratur aktual

Tsrc Temperatur saat STC (25 "C)

Npv, Jumlah modul PV seri

Npyo Jumlah modul PV Paralel

Tu,ng TemPeraturlingkungan

NOCT Nominal Operating Cell Temperature

S 1kW/m2

2.1.2 Dlstribusi Tenaga Angin

Dari penelitian sebelumnya dijelaskan bahwa, dengan menggunakan power curye dari

turbin angin, distribusi tenaga angin dapat diubah menjadi persamaan linier seperti berikut:

( o, ifvsvciorv>v,oP*-la+BV, ifVci<V <Vno

I z, ifvno<v <vco

(2.3)

p

Z

a&Ftl.

vro

t/

daya yang disalurkan

kecepatan angin

daya maksimum dari turbin angin

koefisien linier

cut-in kecepatan angin

c u t - o u t ke c ep atan angin

kecepatan angin normal

2.1.3 Battery Energy Storage (BES)

Energi yang dihasilkan oleh PV tidak selalu stabil melainkan berfluktuasi tergantung

pada intensitas penyinaran matahari atau disebut dengan intermittent. Sifat intermittent pada

PV akan mengakibatkan ketidakstabilan penyaluran daya pada sistem. Menambahkan

peralatan penyimpan energi pada sistem dengan pembangkit energi terbarukan merupakan

salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan daya terbangkit yang tidak menentu. Terdapat

beberapa teknologi penyimpanan energi sepertiflywDeei, SMES, cAES, Lead-Acid battery dan

lain lain. Pada penelitian ini digunakan /e od-acid battery sebagai penyimp anan energi. Battery

bank merupakan perangkat elektrokimia yang dapat menyimpan energi baik dari sumber AC

maupun DC dan dapat digunakan unntk supply beban. Kondisi baterai saat menyuplai beban

yaitu discharge dan saat baterai menyimpan energi, baterai dalam ko ndisi charge..

Dengan biaya investasi dan perawatan baterai yang tidak murah, maka perlu dilakukan

perhitungan optimasi penggunaan baterai. Akumulasi energi yang masuk dan keluar baterai

juga akan mempengaruhi umur baterai tersebut.

Baterai mempunyai batas arus cft arging dan discharging, kemudian dapat didapatkan

daya charging dan discharging maksimal. Kondisi baterai dapat dimodelkan secara matematls

dengan state of Charge (Soc). Soc merupakan estimasi kondisi baterai, salah satu pemodelan

matematis Soc yaitu menggunakan kapasitas baterai. soc minimal baterai yang

diperbolehkan yaitu 20To sedangkan SC maksimal yaitu 100%. Ketika SOC mencapai 20o/o

maka baterai tidak akan menyuplai energi ke sistem, dan saat SOC mencapai 100% maka

baterai akan menolak untuk mengisi dayanya.

Kondisi baterai tersebut dapat modelkan menjadi persamaan matematis dengan fungsi

waktu sebasai berikut:

Cft)SOC = ---:-:

vret

() 4\

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2 8)

(2.e)

Ah(0) - Ah(t)

S0c61p<soc(t)<socmaxT

s.1Eeslnin s go - LEEs(t)

< EEs maxi=t

Est(t)=PEs(t)xh

-pe s,.r,.-"" (t) < pe s (t) < ps5,6r,,nrr(t)

Batas daya yang diserap saat kead aan charge

Daya output baterai

Batas daya terbangkitkan saat keadaan discharge

Batas bawah baterai dalam satuan energi

Energi keluaran baterai saat

Batas atas baterai dalam satuan energi

Konstanta konversi watt kejoule yang bemilai 3600

Waktu optimasi

Kapasitas baterai saat t (Ah)

Kapasitas baterai (Ah)

vref

Keterangan :

PEs,.h,,nu*

Pes

PEs,dr,-u*

F-^"E5,mln

Rr,Es

"l,s,max

K

t

c(0

c."r(t)

2.I.4 Pembentukan Fungsi Obiektif

Fungsi Objektif pada Dynamic DC OPF adalah:T ,aek T hlne

F = Minimizezl 4".,rt, I * 2 I q*ts; r,=l r=l r=l r=l

(2.10)

Fungsi ini meminimalkan total biaya pembangkitan selama z interval waktu tertentu.

Fungsi objektifuntuk penelitian ini adalah sebagai berikut :

9

,. *:_ $ F(P"r)'+ F(PDU)'+ F (P,,,,,,,)' + F(pe,)'+ F(p.,,d),,^,,.f = m ln

"-t + F (Pu,,)' + .F (S,,)'

Di mana:

F(Pu)t Fungsi biaya pembangkitan micro turbine untuk periode t

F (Po)' Fungsi biaya pembangkitan dres el generator wtuk periode /

F(Puritiry)t Fungsi biaya listik utitity (pLN) untuk periode r

r (eru)' Fungsi biaya pembangkitan pV untuk periode t

F (Pwina)' Fungsi biaya estimasi wind turbine untuk periode tF(Pm)' Fungsi biaya pembangkitan dari baterai untuk periode r

F(Si,)' Fungsi biaya rugi-rugi saluran untuk periode t

2.1.5 Pembentukanconstraints

l) Equalityconstraints

Keseimbangan daya aktif untuk setiap bus i dan waktu t

Plu.,+ Pi,, - PL,t(,.)_zPi,," =0

Pl,, = ud' .PJ, - uc' .P/^,

I r,"",, , = Ilra -a re Xrt

Di mana:

P^,, : Daya pada unit pembangkit bus i pada periode t

PL, = Daya baterai pada periode t

P,i.^u, = Daya pada beban bus i pada periode t

P,i,, = Daya pada saluran pada periode t

0,,er : Sudut tegangan pada bus i dan busj

(2.12)

(2.r3)

() 1/1\

4 Inequalityconstraints

10

* Aliran daya aktif pada saluran

Setiap saluran dari bus i ke7, daya yang mengalir pada saluran tidak boleh melebihi

kapasitas maksimal saluran.

I Pi,,"(,Dl< P,,*1,,1,,,* (2. 15)

.1. Kapasitas daya aktif generator

PJll < P;(,) < PsTr Q.t6)

Daya yang dibangkitkan setiap unit pembangkit i tidak diperbolehkan lebih kecil

dari batas bawah Pflji dan lebih besar dari batas atas pflff

* .BES

Energi pada BES tidak diperbolehkan kurang atau melebihi kapasitas maksimum atau

minimum BES untuk menjaga umur baterai. Sehingga constraints kapasitas BES

adalah sebagai berikut:

8,,,,,'*(E sEor.^, (2.17)

T

E' = Eo -Z pr,t,.,.ud - p"^,,,,.uc (2. I g)t=l

Keadaan baterai dapat dibedakan menjadi dua keadaan berbeda yaitu ketika chargingatau discharging. Sehingga agar kedua keadaan tidak beroperasi secara besamaan maka

dapat dituliskan sebagai suatu co nstraints pertidaksamaan berikut:

ucl +udl <1 e.rc)

Di mana:

uc! = keadaan charging BES (bernilai I saat charging dzm 0 saatdischarging)

ud'i = keadaan discharging BES (bernilai I saat dischargingdan 0 saarcharging)

Daya charging dan discharging BES harus berada pada s\aur constraints maksimum

maupun minimum sehingga pertidaksamaan constrainrs dapat dituliskan sebagai

berikut:

0 3 Pa*r,t < udi .P0,,,,," (2.20)

uci.1u,,,,<1*,1,150 e.2l)

11

12

Ramp rate

1( ) ( )

down t t upi g i g i iR P P R (2.22)

Perubahan daya yang dibangkitkan tiap unit pembangkit tidak diperbolehkan

melebihi ramp rate unit pembangkit tersebut.

2.2 HasilPenelitianSebelumnya(StateoftheArt)

Pembebanan pembangkit dapat ditinjau dari fungsi obyektif yang digunakan, batasan yang

dipertimbangkan, tindakan kendali yang dipakai, periode waktu yang diperhitungkan dan

metode yang digunakan untuk menyelesaikan. Diagram tulang ikan permasalahan pembebanan

pembangkit dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Pembebanan Pembangkit

Periode

Tindakan Kendali

Fungsi Obyektif

Batasan

Multi periode

Single periode

Tegangan bus

Kapasitas saluran

Kestabilan tegangan

FACTS

Tap Trafo

Phase shifter

Single Obyektif

Multi Obyektif

Pelepasan beban

Pembebanan ulang

Keamanan sistem

Me

tode

Energy Storage Biaya Pembangkitan

Life time energy storageKapasitas saluran dinamis

Suhu udara

Kecepatan angin

Sinar matahari

Efisiensi

Biaya Charging/Discharging

Gambar 2.1. Diagram tulang ikan pembebanan pembangkit.

Pada penelitian ini, pengoperasian sistem tenaga listrik dalam hal ini pembebanan pembangkit

diarahkan ke dalam pengoperasian sistem kelistrikan dengan pembangkit berbasis energi baru

dan terbaharukan yang dengan pasokan energi primer tidak pasti. Selain itu, perangkat

penyimpan energi juga turut dipertimbangkan.

13

EconomicDispatch

OptimalPower Flow

OPF dengan FACTS

Optimal Placement FACTS

Security Constrained OPF dengan FACTS

OPF multi periode

Security Constrained Unit Commitment

System Constraints

FACTS Devices Annual Load Profile Optimal

Lokasi FACTS

Keamanan sistem : normal dan kontingensi

Load Shedding

Redispatch

Daily Load Profile

Ramp RateUp Time

Down Time

Shutdown Cost

Start up Cost

Penelitian Sebelumnya

Weekly load profile

Security Constrained OPF Considering Energy

Storage

Security Constrained OPF Considering Energy Storage to

maximize lifetime of energy storage

PV Units Energy Storage

State of Charge

Multi Objectives

Penelitian yang

diusulkan

Kapasitas saluran dinamis (non-

akumulasi panas)

Kapasitas saluran dinamis (akumulasi

panas)

Kitidakpastian Pasokan Pembangkit berbasis Energi Baru dan terbarukan

Efisiensi Energy storageBiaya Charging/Discharging Energy

Storage

Gambar 2.2. Peta Jalan Penelitian

Pengembangan aliran daya optimal dinamis telah dikembangkan untuk menjadi dasar

pengembangan pembebanan pembangkit mempertimbangkan pembangkit berbasis energi baru

dan terbarukan (Zainal Abidin et.all). Pengembangan metode ini telah diarahkan ke penerapan

aliran daya optimal dinamis mempertimbangkan energi terbarukan panas bumi (Rony Seto

Wibowo, 2015), mempertimbangkan perangkat penyimpan energi (Rony Seto Wibowo, 2016,

2019) dan multi perangkat penyimpan energi (Rony Seto Wibowo, 2017). Software yang

merupakan hasil dari penelitian-penelitian sebelumnya dapat dilihat dari gambar 2.3.

Dalam aliran daya optimal konvensional (OPF), parameter komponen listrik seperti tahanan

dan batas termal dari saluran udara, dianggap tetap meskipun fakta bahwa mereka sangat

sensitif terhadap efek cuaca (mis., suhu atau kecepatan angin) yang mempengaruhi keakuratan

hasil aliran daya optimal. Saat ini, Optimal power flow berbasis cuaca (WB-OPF) dengan

integrasi wind farm telah dikembangkan (J. Cao, W. Du, dan H. F. Wang, 2016). Metode ini

14

telah mempertimbangkan tahanan terkait suhu dan batas thermal dinamis dari saluran transmisi

overhead (DLR). Metode penghitungan hubungan suhu dari saluran udara telanjang

berdasarkan kondisi cuaca disajikan sebagai satu set fungsi suhu dan aliran daya. Model umum

yang disederhanakan diusulkan untuk menghitung batas thermal dinamis (DLR) untuk

memaksimalkan pemanfaatan tenaga angin. Adapun teknik yang digunakan untuk

memecahkan masalah WB-OPF adalah Interior Primal-dual (PDIP).

Metode lain aliran daya yang optimal (OPF) menggabungkan tenaga angina juga

dikembangkan (L. Shi, C. Wang, L. Yao, Y. Ni, dan M. Bazargan, 2012). Paradigma untuk

memodelkan biaya listrik yang dihasilkan angin dari ladang angin diusulkan. Berdasarkan

distribusi kecepatan angin Weibull dan model turbin angin yang diwakili oleh fungsi

pendekatan, frekuensi distribusi output tenaga angin menjadi dasar untuk pemodelan biaya

pembangkitan angin ditetapkan melalui penerapan Monte Simulasi Carlo. Model biaya

pembangkitan angin yang diusulkan terdiri dari biaya peluang kekurangan tenaga angin dan

biaya peluang surplus tenaga angin, yang mencerminkan biaya pengiriman kapasitas cadangan

tambahan dan biaya kerugian lingkungan, dan diintegrasikan ke dalam program OPF

konvensional. Selanjutnya kendala stabilitas sinyal kecil dipertimbangkan secara bersamaan

juga selama optimasi. Metode A self-adaptive evolutionary programming digunakan untuk

menyelesaikan OPF dengan tenaga angin.

Penjadwalan unit pembangkit untuk satu hari ke depan dan perangkat penyipan energi sangat

penting untuk operasi yang ekonomis dan efisien dari sistem tenaga. Secara konvensional,

pusat kendali menghitung jadwal pengiriman dengan mengumpulkan informasi dari semua

perangkat. Namun, struktur kontrol terpusat ini membuat sistem rentan kegagalan komunikasi,

dan menimbulkan masalah privasi. Dalam penelitian oleh (Y. Zhang, N. Rahbari-Asr, J. Duan,

dan M.-Y. Chow, 2016), algoritma terdistribusi diusulkan untuk menemukan jadwal

pengiriman optimal untuk smart grid dengan integrasi penyimpanan energi terbarukan dan.

Algoritma mempertimbangkan modifikasi kendala aliran daya dc, kehilangan energi cabang,

dan efisiensi pengisian daya dan pemakaian energi. Di dalam algoritma, setiap bus dari sistem

dimodelkan sebagai agen. Hanya dengan bertukar informasi dengan tetangganya, pengiriman

optimal jadwal generator konvensional dan penyimpanan energi dapat dicapai secara iteratif.

3 METODE PENELITIAN

3.1 Aliran Daya Optimal Dinamis Dengan Quadratic ProgrammingBerdasarkan inisialisasi DOPF serta persam&ln pada quadratic programming,

DOPF dapat diselesaikan dengan tahap sebagai berikut.

1. Penentuan variable control

2. Pembentukan Matriks fungsi objektif, matriks H dan f3. Pembentukan Matriks Equality constraints, matriks Aeq dan beq

4. PembentukanMatriks Inequality constraints, matriks A dan b

5. Pembentukan matriks lb dan ub

6. Pembentukan Quadratic constraints, Matriks Q, l, qrl' qru

3.2 Pembentukan Matrik Pendukung dengan contoh sistem 3 bus

untuk lebih mudah memahami pembentukan matriks dari persamaan-persamaan fungsi objektif

dan constraints sehingga digunakan contoh sistem 3 bus. Penyelesaian DDCOPF ini menggunakan

sistem 3 bus dengan 3 pembangkit termal, I baterai dan 2 beban'

Gco I Geo 2

Gen 3

Gambar 3. I Sistem sederhana 3 bus dengan baterai

Dalam sistem pada Cambar 3.1 diselesaikan menggunakan mixed integer quadratic

programming (MIQP). Penentuan variabel kontrol x

mixed integer pada kasus ini dihususkan pada baterai. Dalam kasus mixed integer ini,

terdapat 4 variabel kontrol yang merepresentasikan keadaan baterai. 4 variabel kontrol tersebut

adalah Pdts,Pchar,ud dan uc. Di mana 4 variable tersebut adalah daya baterai ketika

discharge-charge dan status baterai discharge-charge. Sehingga jumlah variabel kontrol setiap

baterai adalah Pdisr6o6, P charnbat,udnbat dan ucn6o5' Di mana nbat merupakan jumlah

baterai. Selain variabel kontrol baterai, terdapat beberapa variabel kontrol lain yaitu sudut

tegangan tiap bus (lrarr), daya pembangkitan tiap generator (P7ns"r)' nbus danngen

merupakan jumlah bus dan jumlah generator.

Dari penjelasan tersebut maka jumlah variabel kontrol dalam waktu t adalah

(nbus + ngen + 4nbat) x t. variabel kontrolx dalam periode waktu t dapa dituliskan

dengan xt. Untuk matriks variabel kontrol periode t= 1 maka x dapat dituliskan sebagai x1 dan

ketika periode t = 2 makadituliskan 12, berlaku untuk periode-periode berikutnya hingga

Deriode tertentu.

IO

Jika disusun dalam bentuk matriks adalah sebasai berikut:

wli

^tP gr'

'angenP dist

vcnar"udt'ttct

P dis...6os'

P charn6ost

udnbatt

uL nbat:

:."w7

:

onbus

D^ t+l

:

r vngen

P dist* L

Pchart+1udt+ruc" '

:

x7=

el0203

Pg7Pg2Pg3Pdis

-2_

01102re3r

P g1'P n)7

P g3tPdIS -

P charLudl1tcl012022e32

P g1'P 92'P 93'P d.is2

ll)

Il)

Continuous

Vorioble

lnteger

voriable

Pcharuduc

Continuous

Vorioble

rcnar'ud2uc2

Integer

VorioblePdLSn6l1- -

o^hn- - t+\

uunbat

ucnbat''

3.2.1 Pembentukan matriks H dan f

Matriks H dan f merupakan fungsi objektif dari DDCOPF. H merupakan matriks untuk

turunan kedua dan f untuk turunan pertama. Di mana persamaan fungsi objektif dengan

memepertimbangkan harga rugi-rugi saluran dapat dituliskan sebagai berikut :

I nScn T nline

minllF(4')+ItF(s;)/=l t=l r=1 r|=l

+ci ) + (4; (/'xl ) +b;r*2+c2)F(P'):(aie:)'+biP;,

77

+(a'r(P|)' + b:pi, + c\) + ri@d' pdis' ) + y'r(uc' pchar'

1 (3 l)

(3.2)

n 6 i ) = k(s n@i - ?',)'? + g'(0i - ?',)'? + g,,(0', - O)'z )

Dari persamaan 3.1 dan 3.12, pembentukan matriks H adalah sebagai berikut:

Variabel kontrol unrukmatriks H

\rariabelkontroluntuk

matriks H

Variabel kontrol untuk matriks f

q t, d, d d f c P td' tE'

matriks f

18

u - )v

/=[0 0 o bi bi bj 0 0 0 0]

Untuk penyusunan matriks dalam t periode, Matriks H disusun secara diagonal sebanyak t

periode. Sedangkan untuk matriks / disusun memanjang sebanyak t periode. Contoh

penyusunan matriks H dan / selama t =2 adalah sebagai berikut:

3,2.2 Pembentukan matriks equality constralnts Aeq dan beq

Equality constraints pada DDCOPF ini merupakan persamaan power balance.

Persamaan pada sistem 3 bus ini dapat ditulis seperti berikut.

t(8rz +8':)

-kg,

-kgr.,

0

0

0

0

000

-k9,,

k(gp + En)

-kg,0

0

0

0

0

00

-k9,. o

-kgr, o

k(gn+ gz) 0

ool000000000000

0 0 00 0 0

0 .0 .0 0 0 0

0 0 00 0 0

0 0 00 0 0

al o oo o o

o aSoo o o

0 0 00ri 0

0 0 00 0 yi0 0 00 0 00 0 00 0 0

HL

0 0

0 0

H2

0 0

f'f

(- y r,0, + y,r9, + y rr9r)t + P), + 0 + 0 + Pj," + Pln", + 0 + 0 = P), /1 'l\

(/rr0, - !u0, + lr.0r)' + 0 + Pjz + 0+ 0 + 0+ 0+ 0 = Pr]z

(yo1, + yrr9, - fr.9r)' + 0 + 0+ 0+ Pj, + 0+ 0+ 0 = Prj:

(3.4)

(3.5)

Dari persamaan tersebut, Matriks Aeq danbeq secara umum dapat dilihat pada persamaan 3.3-

3.5. Untuk pembentukan matriksnya adalah sebagai berikut:

Aeq --tlnln

-lzz fzslzz -f st

Sehingga untuk t= 2, matriks tersebut dapat disusun sebagai berikut

A"q'

0 0

0 0

0 0

Ae q'

0 0

3,2.3 Pembentukan matriks inequality constraints A dan b

Batasan pertidak samaan atau inequality constrainls dalam permasalahan DDCOpF ini

adalah kapasitas saluran, kondisi baterai dan ramp rdte. Di mana beberapa pertidaksamaan

tersebut adalah sebasai berikut:

l-Y'I ftztflr

100110010 1 0 0 0 0 0l00100001

\iariabel kontrol untuk matriks i{eg

natriks Aeq

l. Kondisi baterai

Karena baterai hanya diperbolehkan dalam satu kondisi yaitu discharge ata, charge.

Sehingga batasan itu diperlukan agar keadaan baterai tidak bekeria secara bersamaan.

uci +ud' <l (3.6)

2. Kapasitas saluran

Pertidaksamaan kapasitas saluran ini terdiri dari pr*<rt^*dan p,_"trt^*. Di mana

P,."r,,t^ = -Pn*ot^^ sehingga pertidaksamaannya dapat dituliskan sebagai berikut:

- P,_"141^* 3 !r0, 3 P,_nrr"^

r,,0 - yu9,3 P,r"trt^*

-f ,0, + yrq, 3 P,-nur^^

Sehingga pertidaksamaan kapasitas saluran untuk sistem 3 bus sebasai berikut

o Saluran dari bus I ke 2 dan 2 ke 1

!rr0,-yuqr3P,,^r,,*

-yrr2r+yrr9r3P,^^r^*

o Saluran dari bus I ke 3 dan 3 ke I

!s0,-y,tqr3P,,^r^*

-yr9,+ y,r0rs P,.^,^^

o Saluran dari bus 2 ke 3 dan 3 ke 2

lzz0z - fztQt 3 P,,"rr^ *

- yrr9, + yrr9, 3 P,^"rr^^

(3.7)

(3.8)

/1 A\

(3.10)

(3.l1)

(3.12)

(3.13 )

/1 l4\

(3.1s)

(3.16)

(3.17)

(3.18)

3. Ramp rate

Pertidak samaan selanjutnya adalah ramp rdte yang berfungsi untu membatasi kenaikan

dan penurunan daya dari generator setiap periode t. Sehingga batasan ini hanya dapat

berfungsi ketika multi periode yaitu t >1. Karena sistem 3 bus ini memiliki 3 pembangkit

sehingga pertidaksamaannya sebagai berikut

-RiT', < Pri\- P1,,,< R{,,t

P;i,t)- Pst4< R[\,)

-\i,"+ Pir,t< R{(r'

. Ramp rate untuk pembangkit I

27

Pii'-4,<R{,

-Pii'+Pi,<Rfl-'

c Ramp rate untuk pembangkit 2

P;;I _ P;,< RY,

_pt+l _L pt < pdowh

. Ramp rate untuk pembangkit 3

P;;' - P"r< Rfr

-Pii'+P*<R{!"'

Dari keseluruhan pertidaksamaan 3.6 hingga 3.24, matriks A dan b secara umum

pembentukannya dapat dilihat pada persamaan 2.6. Untuk pembentukan lebih detail dari

persamaan-persamaan tersebut adalah sebagai berikut:

E d, d3 4' n d d L d tLE

natriks A

Persl

Pers2

Perst

Persa

P ers5

P ers5

P ersT

(3.1e)

(3.20)

(3.2r)

(3.22)

(3.23)

(3.24)

lrz -!tzls0o yrt

-!rz ltz-!tz 0

o -Yzt00

0 00000-!tz 0 0 0 0 0

-!zt 0 0 0 0 0

0 00000lt 00000lzs 000000 00000

ootssl0 ol fi=0 0l

??l

P ltne tz maxPtine t3 maxPtine 23 maxPline tz mq.x

P ttne t3 maxPline 23 max

1

Variabel kontrol untuk matriks .,4

22

0 000010 0 0 0 0l1 0 0 0 0lo 0 0 o 0lo o o o ol-70000r

0

T

00

Aro p

1000 -I 0 0 00000001l0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 o 0 0

_lo o o o o -1 o o o o o o o o-lo o o 1 o o o o o o o o o -1lo o o o 1 o o o o o o o o otooo o o l ooooooo o

Untuk matriks dari pertidak saman ramp rale, untuk t = 2 adalah sebagai berikut:

-10

Jam ke t Jam ke t+1

L-urarnp

p'l

R::.

PUP

Rn.*n

sehingga untuk menyusun matriks A dengan t=2 dapat disusun seperti pada halaman selanjutnya.

0 0

0

0 0

0

A"ramp

3,2.4 Pembentukan matriks lb dan ub

pembentukan matriks ini adalah untuk memberikan batas atas dan bawah dari setiap

variabel kontrol. Jumlah baris matriks ini adalah seperti matriks H dan hanya 1 kolom. Matriks

lb dan ub dapat dibentuk seperti berikut

0l mtn0)min0] minf.ir mLn

y;1 mlnPI. mtn

f j.i1 mln

'cnar ""''ud.7 minucr min

Di mana untuk periode t = 2 adalah sebagai berikut

thr - ..LI -

0l max0) max0! maxP), max

P]2 max

Plz mox

Pli, max

Pr\ro, maxudr maxucr max

24

3.2.S Pembentukan matriks Quadratic constraints Q, l, qrl, qru

Batasan kuadrat dibutuhkan untukpower balance pembangkit dan Soc baterai. Karena

baterai merupakan mixed integer sehingga persamaannya menjadi batasan kuadrat. Persamaan

tersebut dituliskan sebagai berikut:

1. Powerbalance pembangkitan-beban

Untukmenggabungkarrvariabelkontrolstatusbateraidanpembangkitanbaterai'

sehingga persamaannya sebagai berikut:

r|r+ P)r+ Plt+ P),".udt + Plo.,.uct = Po.,', (3'25)

Daripersamaantersebutdapatdituliskandalammatriksyangmemilikivariabelseperti

malr\ks hessian dengan dimensi 10 x 10 sebagai berikut:

2t

Vanabel kontrol unruk matnks Q

Variabelkontroluntuk

matriks Q

r00000000001lo o o o o o o o o ollo o o o o o o o o ollo o o o o o o o o ollo o o o o o o o o ol

Qiatance=lo o o 0 0 0 0 0 0 0llo o o o o o o o 1 ol

lo o o o o o o o o 1l

lo o o o o o o o o ol[oooooooooor

I7ooron,"=|o 0 0 1 1 1 0 0 0 0]

QTlaonn"" = QTbbatance = IPA to"i

Variabel kontrol untuk matriks I

26

Untuk membentuk constraints tersebut ke dalam malriks periode t:2, matriks dibagi

menjadi dua bentuk persamaan matriks sebagai berikut:

Matriks Matriks

jam ke-1 iam ke-2

Qlonn"e =

Matriksjam ke-1

Matriksjam ke-z

Qionnr"

'batonce

^2Ubalance -

0 ...0

QTIlonn"" = QTbrbatance = IPL to'oi

Matriks Matriks

.iam ke-1 jam ke-2

0 0 0 0

0 0 0

0

Ubalance

27

Matriksjam ke-1

Matriks

jam ke-2

t2-Lbaldnce -

Qrlztoton"" = Qlu2aaunce = IPB ,otoi

2. SOC baterai

Persamaan ini berfungsi untuk mendapatkan kapasitas baterai pada tiap periode'

Dan karena menggunakan mixed integer persamaanya menjadi batasan kuadrat sebagai

berikut:

E.soc,.;n S Eo -l Pu,,r,r'ud - P,o*u,'uc < E"n'^*

Dari persamaan tersebut pembentukan matriks batasan kuadrat dapat ditulis seperti pada

halaman berikutnYa:

matriks. Matriks tersebut

(3.26)

0tnl0lololol0l1l0l0l

001

r000000000lo o o o o o o o o

lo o o o o o o o o

lo o o o o o o o o

o;,.=13 3 3 3 3 3 3 3 3

lo o o o o o o o 1

lo o o o o o o o o

lo o o o o o o o o[ooooooooo

lSoc=[o o o o o o o o

Qrlsoc = LEsoc ^in - Eof

QTUsoc = lEsoc ^o, - Eof

Untuk periode t =2, matriks dibentuk menjadi dua persamaan

dapat ditulis sePerti berikut ini:

0...0 | I|onn""

28

Matriksjam ke-l

Matriksjam ke-2

n7vsoc -

jam ke-1 jam ke-2

,I -.soc'll"" I 0 ...0

erl\soc = lEro, ^in - Eof

Qrulsoc = lEsoc ^o, - Eol

Matriks

.iam ke-1

Matriksjam ke-2

/12vsoc -

29

II!socLSOC

Matriks Matriks

jam ke-l jam ke-2

t2-.soc -

erlzsoc = lEsoc ^tn - Eol

eruSoc = lEsoc ^o' - Eof

Persamaan yang dibentuk pada matriks-matriks tersebut pada MATLAB dapat dibentuk dalam

bentukce//,sehinggakemudiandigabungkanmenjadibatasankuadratsebagaiberikut:

(Qlonn,"\ f llo,""."'l (e'tta-onn'"\ (a"'o'^"'")

| ^2 | | '' "" I qr1 = farlf,a"."u I qu = \o'l!.":'"," I'= [s;ij '=

i"d::" j o'' =

I z:'ile: I u'"=

I z:-r';: J

30

31

4 ORGANISASITIM,JADWALDANANGGARANBIAYA

4.1 OrganisasiTimPeneliti

Struktur Organisasi

Ketua Tim :Dr. Eng. Rony Seto Wibowo

Anggota Tim 2 :Dr. Ir. Ni Ketut Aryani, MT

Koordinasi

PengarahanDiskusi

Mahasiswa S2 :Fericko Satya WicaksanaNRP. 07111850012001

Karimatun NisaNRP. 07111850010001

Mahasiswa S1 :Muhammad Vito HamzaNRP. 07111640000154

Hari Putra UtamaNRP. 07111640000026

Dis

kusi

Diskusi

Mahasiswa S3 :Indri Suryawati

07111560010018

Anggota Tim 1 :Prof. Ontoseno Penangsang, PhD

Pelaporan

Koordinasi

32

Dosen yang terlibat dalam penelitian

No. Nama/NIDN Instansi

Asal Bidang

ilmu

Alokasi Waktu (jam/

minggu)

Uraian Tugas

1 Dr. Eng. Rony Seto Wibowo

Institut Teknologi Sepuluh

Nopember

Operasi Sistem Tenaga Listrik

2 Koordinasi tim peneliti keseluruhan Koordinasi Pengambilan data Koordinasi pengembangan software Pembuatan makalah seminar Internasional Presentasi seminar Internasional Koordinasi pembuatan laporan

2 Prof. Ontoseno Penangsang, Ph.D


Nopember


2 Pembuatan seminar international Pembuatan software

3 Dr. Ir. Ni Ketut Aryani, MT


Nopember


2 Pembuatan makalah seminar international Presentasi Seminar International Pembuatan Laporan kemajuan penelitian

Mahasiswa yang terlibat dalam penelitian

No. Nama NRP Program Judul Disertasi 1 Indri

Suryawati 07111560010010 S3 Perencanaan Optimal Sumber

Energi Terbarukan Intermittent Pada Sistem Microgrid Mempertimbangkan Aspek Ekonomi, Lingkungan Dan Kualitas Daya

Mahasiswa yang terlibat dalam penelitian

No. Nama NRP Program Judul Thesis 1 Fericko Satya

Wicaksana

07111850012001 S2 Perencanaan Penentuan Lokasi dan Kapasitas Optimal Baterai dalam Meningkatkan Resiliensi Sistem Mikrogrid

33

2 Karimatun Nisa

07111850010001 S2 Dynamic Security Optimal Power Flow Mempertimbangkan Wind Farm dan Energy Storage

No. Nama NRP Program Judul Tugas Akhir 1 Muhammad

Vito Hamza 07111640000154 S1 Penentuan Lokasi dan Kapasitas

Energy Storage (ES) Optimal dengan Mempertimbangkan Pelepasan Beban

2 Hari Putra Utama

07111640000026 S1 Aliran Daya Optimal dengan Batasan Keamanan Mempertingkan Line Outage Distribution Factor pada Sistem IEEE 30 Bus

Laboran / PLP yang terlibat dalam penelitian

No. Nama NRP Tugas 1 Narjono 196111121982021001 Penyiapan peralatan penelitian dan

administrasi penelitian

4.2 JadwalPenelitian

Jadwal penelitian dapat dilihat pada tabel berikut ini :

34

Keterangan :

PJ adalah penanggung jawab kegiatan, RSW adalah Dr. Eng. Rony Seto Wibowo, OP adalah

Prof. Ontoseno Penangsang, Ph.D dan NKA adalah Dr. Ir. Ni Ketut Aryani, MT

4.3 AnggaranBiaya

Berikut adalah rekapitulasi anggaran biaya penelitian :

No Komponen Jumlah (Rp)

1 Gaji asisten peneliti 6,000,000

2 Peralatan dan bahan habis 7,000,000

3 Perjalanan 20,500,000

4 Publikasi dan Administrasi 16,500,000

Total Anggaran Penelitian 50,000,000

1 2 3 4 5 6 7 8

1Pengembangan software

RSW, OP Laboratorium

2 Pengumpulan dataRSW, NKA

Laboratorium

3Pembuatan makalah seminar internasional I

NKA Laboratorium

4Presentasi di seminar internasional SITIA 2020

NKA Surabaya

5Pembuatan makalah seminar internasional II

NKA Laboratorium

6Presentasi di IEEE ISGT Europe 2020

RSW Belanda

7Pembuatan laporan kemajuan 70%

NKA Laboratorium

8Pembuatan Jurnal Internasional

RSW, OP Laboratorium

9Submit makalah Internasional

RSW Laboratorium

10Pembuatan laporan akhir

RSW Laboratorium

No Jenis Kegiatan PJ LokasiBulan Ke-

35

DAFTARPUSTAKA

1. Zainal Abidin, Imam Robandi, Rony Seto Wibowo, “Dynamic Economic Dispatch Using

Quadratic Programming”, tersedia online di digilib.its.ac.id, 2012

2. Rony Seto Wibowo, Nani’ Lathifatun Nada, Sjamsjul Anam, Adi Soeprijanto, Dynamic

Optimal Power Flow with Geothermal Power Plant under Take or Pay Energy Contract,

Proceeding of iSITIA 2015, Surabaya, Mei 2015

3. Rony Seto Wibowo, Aris Ramdani, Annisaa Taradini, Dedet C Riawan, Adi Soeprijanto,

Ontoseno Penangsang, Dynamic Optimal Power Flow Incorporating Gas Turbine

Generator Unit with Compressed Natural Gas Systems, International Review of Electrical

Engineering Journal , Vol 14, No. 6, Desember 2019

4. Rony Seto Wibowo, Kemas Robby Firmansyah, Ni Ketut Aryani, Adi Soeprijanto,

Dinamic Economic Dispatch of Hybrid Microgrid with Energy Storage Using Quadratic

Programming, Proceeding IEEE TENCON 2016, Singapore, November 2016

5. Rony Seto Wibowo, Fiona Yolita Purnomo, Ni Ketut Aryani, Ontoseno Penangsang,

Dynamic OPF Considering Different Charging and Discharging Cost of Energy Storage

Using Mixed-Integer Quadratic Programming, ISITIA 2017 Surabaya, Agustus 2017

6. Rony Seto Wibowo, Anisaa Taradini, Ni Ketut Aryani, Ontoseno Penangsang, Multi-

objective Dynamic DC OPF for Grid-Connected Microgrids using Quadratic

Programming, RCEEE 2017 Surabaya, Agustus 2017

7. Rony Seto Wibowo, Yoanes Bagus, Ni Ketut Aryani, Ontoseno Penangsang, Security

Constrained Dynamic Optimal Power Flow with Multiple Energy Storage, IEEE TENCON

2017 Singapore, November 2017.

8. Y. Zhang, N. Rahbari-Asr, J. Duan, dan M.-Y. Chow, “Day-Ahead Smart Grid Cooperative

Distributed Energy Scheduling With Renewable and Storage Integration,” IEEE

Transactions on Power System, vol. 7, hlm. 1739–1748, 2016.

9. L. Shi, C. Wang, L. Yao, Y. Ni, dan M. Bazargan, “Optimal Power Flow Solution

Incorporating Wind Power,” IEEE Systems Journal, vol. 6, hlm. 233–241, 2012.

10. J. Cao, W. Du, dan H. F. Wang, “Weather-Based Optimal Power Flow With Wind Farms

Integration,” IEEE Transactions on Power System, vol. 31, hlm. 3073–3081, 2016.

BAB VII

LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Tim Peneliti

1. Ketua

a. Nama Lengkap : Dr. Eng. Rony Seto Wibowo, ST, MT

b. NIP/NIDN : 197411292000121001/0029117402

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor/III-C

d. Bidang Keahlian : Sistem Tenaga/Energi

e. Departemen/Fakultas : Teknik Elektro/Fakultas Teknologi Elektro dan

Informatika Cerdas

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jalan Teknik Komputer IV / U-122 Perum ITS,

Keputih, Sukolilo, Surabaya / 081235666725

g. Riwayat penelitian/pengabdian yang paling relevan dengan penelitian yang

diusulkan/dilaporkan

No. Tahun Judul Penelitian Status Keanggotaan

1 2018

Pengembangan Metode Pengoperasian

Sistem Tenaga Listrik Dengan

Pembangkit Listrik Berbasis Energi

Baru Terbaharukan

Mempertimbangkan Penggunaan

Perangkat Penyimpan Energi dan

Kapasitas Saluran Dinamis

Ketua Tim Peneliti

2 2019

Pengembangan Metode Operasi Sistem

Tenaga Listrik Mempertimbangkan

Ketidakpastian Pasokan dari


Terbaharukan

Ketua Tim Peneliti

h. Publikasi yang paling relevan

No. Judul Artikel Ilmiah Nama

Jurnal

Volume/

Nomor/Tahun

1 Optimal tuning of PSS parameter using HACDE

based on equivalent SMIB model

International

Review of

Automatic

Control

Vol 10, No 2,

2017

2 Dynamic Optimal Power Flow Incorporating Gas

Turbine Generator Unit with Compressed Natural

Gas Systems

International

Review of

Electrical

Engineering

Journal

Vol 14, No. 6,

Desember

2019

i. Paten

No. Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID

1

j. Tugas Akhir, Tesis, dan Disertasi

Mahasiswa yang terlibat Judul Tugas Akhir Program Tahun

Nama NRP

Christian

Hamonangan

Sihotang

07111540000017 Dynamic Probabilistic Optimal

Power Flow dengan

mempertimbangkan

Pembangkit Listrik Tenaga

Bayu(PLTB) pada system

kelistrikan di Sulawesi selatan

S-1 2019

Yusiharfian MP 07111540000028 Security Constrain Optimal

Power Flow

Mempertimbangkan Pelepasan

Beban di Sulselrabar

S-1 2019

Mahasiswa yang terlibat Judul Tesis Program Tahun

Nama NRP

Santi Triwijaya 071116500100009 Security Constraint Optimal

Power Flow Dengan

Mempertimbangkan Dynamic

Line Rating

S-2 2018

Lutfiah

Fajariyanti

071117500100002 Penempatan dan Perhitungan

Kapasitas Distributed

Generation (DG) Pada Sistem

Microgrid Mempertimbangkan

Energy Storage Berbasis

Algoritma Chaotic Artificial

Bee Colony(CABC)

S-2 2019

2. Anggota 1

a. Nama Lengkap : Dr.Ir. Ni Ketut Aryani

b. NIP/NIDN : 196509011991032002/00001096508

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor/III-C

d. Bidang Keahlian : Sistem Tenaga/Energi

e. Departemen/Fakultas : Teknik Elektro/Fakultas Teknologi Elektro dan

Informatika Cerdas

f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Perumahan ITS,Jalan Hidrodinamika,I/19 Blok

Blok T-10,Surabaya 60111/081938576460




1 2018

Pengembangan Metode

Pengoperasian Sistem Tenaga Listrik

Dengan Pembangkit Listrik Berbasis

Energi Baru Terbaharukan




Anggota

2 2019

Pengembangan Metode Operasi

Sistem Tenaga Listrik

Mempertimbangkan Ketidakpastian

Pasokan dari Pembangkit Listrik

Berbasis Energi Terbaharukan

Anggota


No. Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/ Nomor

1

Optimal Placement and sizing of

distributed generation for minimize losses

in unbalance distribution systems using

Quantum Genetic Algorithm

I.R.E.E. Vol. 9, No.1, 2014

2

Economic Dispatch using Quantum

Evolutionary Algorithm in

Electrical Power System involving

Distributed Generators

I.J.E.C.E.

Vol. 7 , No. 5 ,

2017

i. Paten


1


Mahasiswa yang terlibat Judul Program Tahun

Nama NRP

Elpha Aulia

Arifin

07111540000116 Security Constrained Unit

Commitment dengan

Mempertimbangkan Ramp Rate

dan Rugi Rugi Daya Saluran

Transmisi Menggunakan

Algortima Binary Particle

Swarm Optimization pada

system IEEE 30 Bus

S-1 2019

Ahmad Saad

Darorini

07111540007003 Security Constrained Unit

Commitment dengan

Mempertimbangkan kapasitas

dan Rugi Rugi Daya Saluran

Transmisi dengan kurva daya

tak Rata Menggunakan

Algortima Binary Particle

Swarm Optimization pada

system IEEE 30 Bus

S-1 2019

3. Anggota 2

a. Nama Lengkap : Prof. Ir. Ontoseno P., M.Sc., Ph.D

b. NIP/NIDN : 194907151874121001/0015074908

c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Guru Besar/IV-B

d. Bidang Keahlian : Teknik Sistem Tenaga

e. Departemen/Fakultas : Teknik Elektro/ FTEIC

f. Alamat Rumah dan No. Telp. :Perumahan Dosen ITS blok I/1 /087810611666




1 2018

Pengembangan Metode Pengoperasian

Sistem Tenaga Listrik Dengan


Baru Terbaharukan




Anggota

2 2019

Pengembangan Metode Operasi Sistem

Tenaga Listrik Mempertimbangkan

Ketidakpastian Pasokan dari


Terbaharukan

Anggota


No. Judul Artikel Ilmiah Nama

Jurnal

Volume/ Nomor/Tahun

1 Wind-PV Hybrid System Modeling

Using Bidirectional Converter with

MPPT-Dual Adaptive Neuro Fuzzy

Inference System (ANFIS) in

Microgrid Isolated System

Journal of

Engineering

and Applied

Sciences

Year : 2016 | Volume : 11 |

Issue: 11 | Page No.: 2353-

2359

DOI:

10.3923/jeasci.2016.2353.2359

2 Power Transfer Enhancement in

Hybid AC-DC Microgrids

Journal of

Engineering

and Applied

Sciences

Year : 2016 | Volume : 11 |

Issue: 7 | Page No.: 1660-1664

DOI:

10.3923/jeasci.2016.1660.1664

i. Paten


1


Mahasiswa yang terlibat Judul Tugas Akhir Program Tahun

Nama NRP

Restu Maulana

Azmi

07111540000046 Fenomena Power Swing Pada

sistem Backbone Bali 500 KV

Dan Mitigasinya

S-1 2019

Muhammad

Indrawan

Gunartono

2213100145 Penentuan Lokasi ganguan

Menggunakan Pendekatan

Urutan Kedip Tegangan Pada

Sistem Distribusi Berbasis

Geographical Information

System(GIS)

S-1 2018


Nama NRP

Santi Triwijaya 071116500100009 Security Constraint Optimal

Power Flow Dengan

Mempertimbangkan Dynamic

Line Rating

S-2 2018

Lutfiah

Fajariyanti

071117500100002 Penempatan dan Perhitungan

Kapasitas Distributed

Generation (DG) Pada Sistem

Microgrid Mempertimbangkan

Energy Storage Berbasis

Algoritma Chaotic Artificial

Bee Colony(CABC)

S-2 2019


Nama NRP

Amirullah 07111460010012 Peningkatan Kualitas Daya

Pada Pembangkit Hybrid

Photovoltaic dan Angin

Menggunakan Power Quality

Conditioner (UPQC) dan

S-3 2019

Battery Energy Storage

dengan Logika Fuzzy

Rekapitulasi

No Komponen Jumlah (Rp)

1 Gaji asisten peneliti 6,000,000

2 Peralatan dan bahan habis

7,000,000

3 Perjalanan

20,500,000

4 Publikasi dan Administrasi

16,500,000

Total Anggaran Penelitian

50,000,000

Gaji Asisten Peneliti

No. Tim Peneliti Jumlah

orang Minggu/Bulan

Bulan

kerja

Jam/

Minggu

Tarif

Jam/Minggu

(Rp)

Jumlah

(Rp.)

1 Asisten Peneliti 2 4 6 5 25,000 6,000,000

Total Gaji dan Upah 6,000,000

Biaya Publikasi

No. Kegiatan Quantity Biaya (Rp) Jumlah (Rp)

1 Biaya Jurnal Internasional 1

10,000,000

10,000,000

2

Biaya seminar internasional 2020 IEEE PES

Innovative Smart Grid Technologies Europe

(ISGT Europe 2020) Delft Belanda

1

5,000,000

5,000,000

3 Laporan pendahuluan

5

100,000

500,000

4 Laporan kemajuan 5

100,000

500,000

5 Laporan akhir

5

100,000

500,000

Total Biaya Publikasi

16,500,000

Biaya Perjalanan

No. Kegiatan Orang Orang.Hari Biaya pp (Rp) Jumlah

(Rp)

1

Presentasi seminar IEEE ISGT Europe Delf,

Belanda

* Transportasi ke Delf Belanda 1

16,000,000

16,000,000

* Akomodasi 3

1,500,000

4,500,000

Total Biaya Perjalanan

20,500,000

Biaya Peralatan dan Bahan habis

No. Nama Komponen Alat Penggunaan Jumlah

Barang Harga (Rp)

Jumlah

Harga (Rp)

1 Tinta Printer warna Mencetak data dan

laporan 1

800,000

800,000

2 Toner Printer hitam putih Mencetak data dan

laporan 1

1,000,000

1,000,000

3 Kertas A4 Mencetak data dan

laporan 4

50,000

200,000

4 Software Camtasia Pembuatan Materi

Online 1

4,000,000

4,000,000

5 Software Mathtype Pembuatan Journal 1

1,000,000

1,000,000

Total Biaya Peralatan dan

Biaya Habis Pakai

7,000,000

Pengembangan Metode Operasi Sistem Tenaga Listrik …

Documents

Transcript of Pengembangan Metode Operasi Sistem Tenaga Listrik …