Peningkatan Stabilitas Sistem Tenaga Listrik

8/12/2019 Peningkatan Stabilitas Sistem Tenaga Listrik

1/9

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem tenaga modern terdiri dari bermacam-macam kornponen yang

terhubung menjadi satu atau sering disebut dengan interkoneksi. Komponen

itu terdiri dari generator, transformator, saluran transmisi, dan lain- lain.

Setiap komponen tersebut terus berkembang seiring dengan berjalannya

waktu untuk menyesuaikan perkembangan beban.

Pada kondisi steady state semua generator sinkron hams bekerja

dengan kecepatan elektris rata-rata yang sarna. Kondisi ini disebut operasi

sinkron. Gangguan yang kecil maupun yang besar dalam sistem tenaga dapat

mempengaruhi operasi sinkron tersebut.Sistem dikatakan stabiI jika setelah

gangguan,sistem dapat kembali ke kondisi operasi yang bam atau kondisi

operasi lama.

Seiring perkembangan beban tersebut membuat pengoperasian sistem

tenaga menjadi lebih luas dan rumit. al ini disebabkan diantaranya karena

sistem tenaga listrik akan lebih mudah terkena gangguan. !alaupun

demikian sistem tenaga hams dapat beroperasi sinkron agar permintaan

konsumen selalu dapat terpenuhi setiap saat. "ika sistem tidak segera

sinkron menyusul adanya gangguan #tidak segera stabil$ maka permintaan

konsumen tidak dapat terpenuhi. al ini tentu saja sangat merugikan, %ntuk

itulah studi stabilitas sistem tenaga menjadi sangat penting untuk dilakukan.

&inamika beban menuntut pembangkit untuk memiliki daerah

stabilitas yang luas dan lebih tanggapansif '(,),*+. erbagai upayapeningkatan perfomans pembangkit telah dilakukan melalui pemasangan -

/, PSS dan go0ernor. Penyetelan peralatan control tersebut sangat

penting saat sistem mengalami gangguan. Pemilihan nilai parameter yang

tidak cocok dengan kondisi operasi dapat membuat sistem berpotensi

keluar dari sinkronisasi.


2/9

2

1.2 Rumusan Masalah

&ari uraian latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai

berikut1

(. pa saja jenis stabilitas sistem tenaga listrik2

). pa saja upaya peningkatan perfomans pembangkit yang telah

dilakukan2

*. pa itu Power System Stabili3er 2

1.3 Tujuan Penulsan

&ari rumusan masalah tersebut, maka tujuan dari penulisan ini adalah1

(. 4engetahui jenis stabilitas sisem tenaga listrik

). 4engetahui upaya peningkatan perfomans pembangkit yang telah

dilakukan

*. 4engetahui prinsip kerja peralatan control pembangkit

1.! Man"aat Penulsan

(. 4emberikan pengetahuan kepada pembaca mengenai stabilitas sistem

tenaga listrik

). 4emberikan pemahaman kepada pembaca tentang pentingnya

peningkatan stabilitas sistem tenaga listrik


3/9

3

BAB II

PEMBAHA#AN

2.1 #stem Tenaga Lstrk

5ang dimaksud dengan sistem tenaga listrik yaitu komponen-

komponen tenaga listrik yang membentuk suatu sistem terpadu dan

terhubung. da tiga komponen penting yang membentuk sistem tenaga listrik

itu yaitu komponen pembangkitan, komponen distribusi dan komponen yang

berkaitan dengan pembebanan.

$am%ar 1. Sistem 6enaga 7istrik

&asar dari kestabilan adalah bagaimana sistem pembangkitan mampu

untuk menyesuaikan kondisi yang terjadi pada pembebanan ataupun jaringan

transmisinya dan pembangkit tersebutmampu untuk menciptakan besaran

baru sehingga perubahan yang terjadi tidak membuat sistem terganggu atau

terhenti.

2.2 #ta%ltas #stem Tenaga Lstrk

Stabilitas sistem tenaga menunjukkan kemampuan sebuah

sistem tenaga listrik, pada kondisi operasi awal yang diberikan, untuk

mengembalikan kondisi operasi menjadi seimbang kembali setelah

mendapatkan ganguan fisik pada hampir keseluruhan 0ariabel sistem yang

saling terikat sehingga integritas sistem dapat tidak terjaga. Integritas sistem

terjaga ketika secara nyata seluruh sistem tenaga tetap lengkap tanpaadanya trip pada generator maupun beban, terkecuali untuk bagian yang

diputus untuk menjaga kelangsungan operasi dari sistem. Stabilitas adalah

kondisi seimbang diantara dua gaya yang berlawanan. Ketidakstabilan

terjadi ketika gangguan menyebabkan ketidakseimbangan terus-menerus

antara gaya yang berlawanan tersebut. Stabilitas sistem tenaga

dikelompokkan menjadi beberapa jenis seperti pada gambar).


4/9

4

$am%ar2. Klasifikasi stabilitas sistem tenaga

Secara umum stabilitas dikelompokkan menjadi yaitu1

a$ Stabilitas Sudut /otor

Kestabilan sudut rotor adalah kemampuan mesin sinkron yang

terinterkoneksi dari suatu sistern tenaga untuk menjaga kesinkronannya

dalam kondisi normal dan juga kondisi setelah timbulnya gangguan. al ini

itergantung kemampuan sistem untuk mengembalikan kondisi seimbang

antara torsi elektromagnetik dan torsi mekanik pada setiap mesin

sinkron pada sistem tersebut. Ketidakstabilan dapat menyebabkan

peningkatan ayunan anguler pada beberapa generator yang akan

menyebabkan mesin menjadi kehilangan sinkronisasinya dengan generator

lainnya.

b$ Stabilitas 6egangan

Kestabilan tegangan adalah kemampuan dari suatu sistem tenaga

listrik untuk mempertahankan tegangan pada semua bus dalam keadaan

operasi normal dan keadaan setelah gangguan. Ketidakstabilan yang mungkin

terjadi dalam bentuk penurunan tegangan ataupun kenaikan tegangan pada

beberapa bus. &ampaknya dapat berupa kehilangan beban pada area yang

tegangannya tidak dapat ditoleransi atau kehilangan integritas dari sisterntenaga tersebut.

c$ Stabilitas 8rekuensi

Stabilitas frekuensi adalah kemampuan suatu sistern untuk menjaga

kestabilan frekuensi pada kisaran nominal setelah gangguan sistem yang

besar ataupun gangguan keeil yang menyebabkan ketidakseimbangan

antara pernbangkitan dan beban. al ini tergantung pada kemampuan sistern


5/9

5

untuk mengembalikan keseimbangan antara pembangkitan dan beban dengan

kerugian beban seminimum mungkin.

2.3 P&'er #(stem #ta%l)er

Kestabilan dinamik dalam sistem daya listrik ditentukan oleh

kemampuan berbagai komponen pembangkit dalam pemberian transfer

respon terhadap perubahan beban yang terjadi. Perubahan beban yang terjadi

secara tiba-tiba dan periodik tidak dapat direspon dengan baik oleh generator

sehingga dapat mempengaruhi kestabilan dinamik sistem. /espon yang

kurang baik dapat menimbulkan osilasi frekuensi dalam periode yang lama.

al itu akan mengakibatkan pengurangan kekuatan transfer daya yang dapat

diatasi menggunakan peralatan tambahan yang disebut Power System

Stabilizer#PSS$.

2.3.1 *&nse+ Dasar P##

PSS merupakan peralatan yang menghasilkan sinyal kontrol

untuk diumpankan pada sistem eksitasi. 9amun pada pendekatan yang

lebih baru, sinyal kontrol yang keluar dari PSS diumpankan juga ke sisi

turbin. 8ungsi dasar PSS adalah menambah batas kestabilan dengan

mengatur eksitasi generator untuk memberi redaman terhadap osilasi

rotor mesin sinkron. Ketidakmampuan meredam osilasi dapat membatasi

kemampuan transfer daya.

2.3.2 *&m+&nen P##

Implementasi sebuah PSS pada sistem daya yang disambungkan

melalui :p ke port Stabili3er adalah seperti yang ditunjukkan pada

gambar (.*.

$am%ar3.Sebuah Sistem PSS pada Generator ke-i


6/9

6

lok diagram model PSS ditunjukkan pada gambar;.

$am%ar!.PSS &alam entuk 4odel 7inear

erikut penjelasan fungsi masing-masing blok pada gambar ;.

(. lok Gain

Gainberfungsi untuk mengatur besar penguatan agar diperoleh besaran

torsi sesuai dengan yang diinginkan.

). lok !ashout

Washout filterberfungsi untuk menyediakan biassteady stateoutput PSS

yang akan memodifikasi tegangan terminal generator. PSS diharapkan

hanya dapat merespon 0ariasi transien dari sinyal kecepatan rotor

generator offset. Washout filter bekerja

sebagai high pass filter yang melewatkan semua frekuensi yang

diinginkan. "ika hanya mode lokal yang diinginkan, nilai Twdapat dipilih

dalam range ( sampai ). 6etapi, jika mode interarea juga ingin diredam,

maka nilai Tw harus dipilih dalam inter0al(? sampai )?. lok 7ead@7ag

Lead-lag berfungsi sebagai penghasil karakteristik phase-lead yang

sesuai untuk mengkompensasi phasa-lag antara masukan eksitasi dan

torsi generator.

*. 7imiterAutput PSS dibatasi agar aksi PSS pada / sesuai dengan yang

diharapkan.

Sebagai contoh, pada saat terjadi pelepasan beban, / beraksi untuk

mengurangi tegangan terminal generator pada saat PSS menghasilkan

sinyal kontrol untuk menaikkan tegangan #karena kecepatan rotor

generator bertambah besar pada saat pelepasan beban$. Pada kondisi ini

sangat diperlu-kan untuk menonaktifkan PSS. al ini menunjukkan


7/9


8/9

8

PENUTUP

1.1 *esm+ulan

Salah satu upaya peningkatan atau perbaikan stabilitas sistem tenaga

listrik adalah dengan pemasangan PSS atau Power System Stabili3er.

PenerapanPower System Stabilizer#PSS$ memberikan unjuk kerja yang lebih

baik dibanding dengan sistem tenaga listrik tanpa penerapan Power System

Stabilizer#PSS$. &imana respon tegangan dan frekuensi lebih cepat stabil bila

memakai Power System Stabilizer #PSS$ dibanding tanpa Power System

Stabilizer#PSS$.


9/9

9

DA,TAR PU#TA*A

nalisis PenggunaanPower System Stabilizer#PSS$ &alam Perbaikan Stabilitas

&inamik Sistem 6enaga 7istrik 4ultimesin

Rudi Masrul

Penalaan Peralatan Kontrol %ntuk Peningkatan Stabilitas Sistem 6enaga 7istrik

Sasongko P!" !usni Rois #li" M$snaeni %S

Perbaikan Stabilitas &inamik 6enaga 7istrik &enganPower System Stabilizer#PSS$

Wahri Sunanda" Rika &a'oria Gusa

Peningkatan Stabilitas Sistem Tenaga Listrik

Documents

Transcript of Peningkatan Stabilitas Sistem Tenaga Listrik