Suatu sistem tenaga listrik memiliki unit-unit pembangkit...

Suatu sistem tenaga listrik memiliki unit-unit pembangkit yang

bertugas menyediakan daya dalam sistem tenaga listrik agar beban

dapat terlayani. Unit pembangkit dapat mengalami gangguan setiap

waktu yang mengakibatkan tidak dapat beroperasi. Jika gangguan ini

terjadi pada saat yang bersamaan atas beberapa unit pembangkit yang

besar, maka ada kemungkinan daya tersedia dalam sistem berkurang

sehingga sistem tidak cukup dapat melayani beban dan sistem akan

kehilangan beban. Kemungkinan kehilangan beban (LOLP) ini

merupakan suatu permasalahan yang harus dihadapi dalam

mengoperasikan sistem tenaga listrik. Metoda segmentasi adalah salah

satu cara perhitungan untuk mendapatkan nilai LOLP, dimana nilai

LOLP ini digunakan sebagai representasi dari keandalan suatu sistem

tenaga listrik.

1. Mendapatkan nilai prediksi LOLP dari

sistem interkoneksi 150 kV di Jawa Barat

untuk satu tahun ke depan.

2. Mengetahui keandalan sistem interkoneksi

150 kV di Jawa Barat ditinjau dari nilai

LOLP sesuai dengan standart international

3. Meningkatkan keandalan sistem

interkoneksi 150 kV di Jawa Barat.

1. Faktor jaringan/transmisi termasuk IBT 500/150 KV dianggaptidak pernah terjadi gangguan

2. Faktor derating dari setiap pembangkit tidak diikutsertakan

3. Perhitungan dikhususkan pada sistem interkoneksi 150 kV diJawa Barat, sehingga sistem interkoneksi 500 kV Jamalidiabaikan

4. Indeks keandalan yang digunakan sebagai parameter adalahLOLP(Loss of Load Probability) dan metode perhitungannyahanya menggunakan metode segmentasi.

5. Tidak membahas tentang operasi optimum atau biaya operasidari pembangkit

Data pembangkit, IBT

transfer 500/150 KV dan data

beban sistem selama 5 tahun

Menghitung FOR pembangkit

dan meramal data beban

Mencari kombinasi

pembangkit yang sesuai dan

nilai probability kumulatif

Nilai prediksi LOLP untuk

satu tahun kedepan

Sistem dihadapkan pada

kurva durasi dari data

prediksi beban

KONSEP PERAMALAN BEBAN DENGAN

AUTOREGRESSIVE INTEGRATED MOVING AVERAGE

(ARIMA)

Autoregressive Integrated

Moving Average (ARIMA)

atau juga biasa disebut

dengan metode Box-Jenkins

merupakan salah satu

metode untuk melakukan

peramalan data di masa

yang akan datang. ARIMA

ini hanya dapat digunakan

untuk peramalan jangka

pendek yaitu kurang dari 1,5

tahun.

PROSES PERAMALAN BEBAN DENGAN EXPERT

MODELER ARIMA PADA PROGRAM SPSS 19.0

Dalam peramalan beban ini, digunakan suatuprogram untuk melakukan perhitungan data statistik, yaitu SPSS 19.0. Pada program SPSS 19.0 ini, terdapat fitur Forecasting dengan Expert Modeler yang sanggup mempermudah dan mempercepatproses peramalan beban dengan metode ARIMA ini. Dengan adanya Expert Modeler, maka penggunaatau user tidak perlu repot-repot menentukan model ARIMA yang akan digunakan untuk meramal bebankarena Expert Modeler ini langsung mengatur model ARIMA terbaik yang akan digunakan secaraotomatis, tanpa perlu lagi diatur secara manual olehuser, sehingga user bisa langsung mendapatkan hasilperamalan beban yang diinginkan dengan waktuyang relatif jauh lebih singkat dibandingkanpemodelan ARIMA secara manual.

INTER BUS TRANSFORMER (IBT) 500/150 KV DAN 5

PLTA KECIL DI JAWA BARAT DENGAN DAYA MAMPU 59

MW

IBT 500/150 kV dapat dianggap sebagai

pembangkit yang menyuplai sistem 150 kV

di Jawa Barat. Dengan asumsi tidak pernah

terjadi gangguan atau memiliki nilai

FOR=0.

Selain itu, menurut catatan pembangkit

tanggal 27 maret 2006-27 maret 2011, PLTA

kecil di Jawa Barat tidak pernah

mengalami gangguan, sedangkan PLTA

Jatiluhur pernah mengalami gangguan

sehingga harus disertakan dalam

perhitungan FOR pembangkit.

NO PEMBANGKIT

K.Daya

(MW)

FOR rata-

rata

(1-FOR)

rata-rata

1 IBT 500/150 kV2925

0 1

2 PLTA kecil59

0 1

3 PLTP WYGWINDU 2117

0.018066 0.981934

4 PLTP WYGWINDU 1110

0.022763 0.977237

5 PLTP DARAJAT 3110

0.058505 0.941496

6 PLTP DARAJAT 295

0.046779 0.953221

7 PLTP DARAJAT 155

0.034796 0.965204

8 PLTP KAMOJANG 355

0.084355 0.915645

9 PLTP KAMOJANG 255

0.063563 0.936437

10 PLTP KAMOJANG 130

0.03118 0.96882

11 PLTA JATILUHUR 630

0.034081 0.965919


0.018472 0.981528


0.030997 0.969003


0.043317 0.956683


0.053656 0.946344


0.001266 0.998734

17 PLTG SUNYARAGI 218

0.062242 0.937758

18 PLTG SUNYARAGI 118

0.013924 0.986076

Setelah data beban diperoleh, dibuat gambar kurvabeban harian selama dua minggu sebagai prediksibeban 2011-2012, selanjutnya dibuat juga kurvadurasi beban dari prediksi beban 2011-2012 tersebut.

Nantinya, kurva durasi beban dari prediksi beban2011-2012 akan dihadapkan pada sistem 150 kV dengan 16 pembangkit untuk mendapatkan nilaiprediksi LOLP 2011-2012 tiap harinya dengan data prediksi beban 2011-2012.

NILAI PREDIKSI

LOLP

KURVA DURASI BEBAN

SISTEM 150 KV

KURVA PREDIKSI

BEBAN HARIAN

Kurva durasi prediksi

beban harian, kurva ini

nantinya akan

dihadapkan pada

sistem 150 kV dengan

16 pembangkit untuk

mendapatkan nilai

prediksi LOLP 2011-

2012

start

Kombinasi

pembangkit,probability,

daya beroperasi

Sorting dan

penggabungan data

Memasukkan data beban kemudian menghitung

LOLP menggunakan metoda segmentasi

Probability kumulatif

Perhitungan penambahan

pembangkit

Hasil akhir berupa nilai prediksi

LOLP

STOP

Hasil simulasi program menghasilkan 65536 kombinasi seperti

pada tabel dibawah (65536 × 16). Hal ini sesuai jika dalam

perhitungan manual menggunakan persamaan 2n , dengan n

adalah banyak pembangkit yaitu 16

Hasil simulasi program:

Pembangkit

Setiap kombinasi pembangkit menghasilkan probability

untuk tiap daya yang beroperasi , terdapat 65536

probability


Setiap pembangkit menghasilkan daya beroperasi tertentu,dimana

ketika terdapat 65536 kombinasi maka akan didapatkan 65536

kemungkinan dari nilai daya yang beroperasi


DAYA YANG BEROPERASI

PENGGABUNGAN DATA DAN SORTING

Data diatas merupakan data gabungan

hasil dari nilai daya beroperasi,

kombinasi dan probability pembangkit

Jika terdapat suatu kombinasi yang menghasilkan daya

beroperasi yang sama maka nilai probability dari daya beroperasi

yang sama dijumlah sehingga menghasilkan probability

kumulatif.

Matriks l


Hasil akhir simulasi program:


Menambahkan pembangkit yaitu IBT 500/150 KV dan PLTA

dengan kapasitas 2984 MW dengan nilai FOR= 0, sehingga sistem

terdapat 17 pembangkit, namun kombinasi pembangkit yang ada

tidak bertambah karena FOR dari IBT dan PLTA sama dengan nol.

Hasil akhir simulasi program:

Persamaan:

Nilai prediksi LOLP tiap daya yang

beroperasi selama 2 minggu

Hasil akhir didapatkan nilai LOLP sistem 150 KV yaitu

1.0613 hari/tahun. Artinya kemungkinan kehilangan

beban dalam 1 tahun adalah 1.0613 hari.

Hasil simulasi:

HASIL AKHIR PROGRAM

Cara

meningkatkan

Keandalan Sistem

Memperkecil nilai

FOR pembangkit

Memperbesar

Cadangan Daya

PLTP KAMOJANG 3 memiliki nilai FOR sebesar 0.084355

Penyebab outage:

Status : PO( Planned Outage )

Waktu : 2008-07-26 pukul 01:29 sampai 2008-09-13 pukul 02:20

Total waktu : 1176 jam 51 menit

Alasan : Major Inspection

Status : MO (Maintenance Outage)

Waktu : 2007-04-27 pukul 00:00 sampai 2007-06-23 pukul 07:49


Alasan : Perbaikan generator

PLTP KAMOJANG 2

Penyebab outage:

Status : PO (Planned Outage)

Waktu : 10/10/2009 06:34 sampai 12/02/2009 13:31


Alasan : major inspection

Solusi untuk perbaikan keandalan di masa depan diantaranya yaitu dengan

memperpendek waktu maintenance untuk PLTP KAMOJANG 3. Selain itu, perlunya

efisiensi waktu untuk perbaikan generator dari PLTP KAMOJANG 3 dan juga efisiensi

waktu untuk major inspection dari PLTP KAMOJANG 2, sehingga nilai FOR dari kedua

pembangkit bisa diperkecil lagi.

Semakin besar

cadangan daya

semakin tinggi tingkat

keandalan

Gambar 2.4.2 Kurva yang menggambarkan hubungan antara LOLP dengan

beban untuk sistem tertentu.

Kapasitas maksimum total pembangkit untuk sistem 150 kV

adalah 3827 MW sedangkan prediksi beban sistem untuk tahun

2011-2012 adalah 3507 MW. Jadi, cadangan daya minimum

sebesar 320 MW masih cukup rendah untuk sistem 150 kV di

Jawa Barat. Dengan kata lain, cadangan daya dari sistem 150

kV di Jawa Barat harus diperbesar, karena cadangan daya yang

besar akan meningkatkan keandalan dan nilai LOLP juga akan

semakin kecil.

Untuk memperbesar cadangan daya tentunya harus menambah

kapasitas unit pembangkit. Menambah kapasitas unit

pembangkit perlu memperhitungkan nilai investasi yang harus

disediakan untuk membangun pembangkit baru. Penambahan

pembangkit baru juga memperhatikan kurva beban sistem dan

prediksi untuk beban sistem dalam beberapa tahun kedepan

sehingga akan diketahui berapa kapasitas daya yang harus

disediakan untuk mengimbangi beban sistem agar keandalan

sistem tetap terjamin.

1. Perhitungan keandalan sistem interkoneksi 150 kV di Jawa Barat ini

untuk prediksi LOLP tahun 2011/2012 menghasilkan nilai LOLP

sebesar 1,0613 hari per tahun dengan prosentase keandalan 99,73%.

Hal ini berarti keandalan system belum memenuhi standart

internasional 0,25 hari per tahun, tetapi sudah memenuhi standar

PLN yaitu maksimal 3 hari per tahun untuk sistem Jamali[12].

2. Penyebab besarnya nilai prediksi LOLP tersebut yaitu tingginya nilai

FOR dari beberapa pembangkit diantaranya PLTP Kamojang 3 dan

PLTP Kamojang 2 yang mengalami waktu maintenance cukup lama.

3. Cara meningkatkan keandalan sistem 150 KV di Jawa Barat terdapat

dua pilihan yaitu:

• Memperkecil nilai FOR dari pembangkit yang memiliki nilai FOR

paling besar dalam hal ini adalah pembangkit PLTP Kamojang 3 dan

PLTP Kamojang 2.

• Menambah kapasitas daya terpasang namun harus tetap

memperhatikan nilai investasi yang diperlukan.

[1] Marsudi, Djiteng, “Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Graha Ilmu, Yogyakarta, 2006.

[2] J. Endrenyi, “Reliability Modeling in Electric Power Systems” John Wiley Sons, NewYork,

1973

[3] R. Billinton, “Power System Reliability Evaluation’, Gordon and Breach Science Publisher, New

York, 1970

[4] Allan, R.N & Billinton, R, “Reliability Evaluation of Power System”, New York,1996

[5] Laporan Singkat IBT Transfer PT PLN(Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban

Jawa bali tanggal 27 Maret 2006 – 27 Maret 2011

[6] Rencana Pekerjaan PT PLN PLN(Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban Jawa bali

tanggal 27 Maret 2006 – 27 Maret 2011

[7] Catatan Pembangkit PT PLN PLN(Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban Jawa bali

tanggal 27 Maret 2006 – 27 Maret 2011

[8] Laporan Harian Pelaksana Operasi Region 4 PT PLN PLN(Persero) Penyaluran dan Pusat

Pengaturan Beban Jawa bali tanggal 27 Maret 2006 – 27 Maret 2011

[9] Mulyono, Sri, “Peramalan Harga Saham dan Nilai Tukar : Teknik Box-Jenkins”, Ekonomi dan

Keuangan Indonesia, Vol. XLVIII No.2,2000

[10] Firmansyah, “Peramalan Inflasi dengan Metode Box-Jenkins (ARIMA)”,Media Ekonomi &

Bisnis, Vol.XII No.2,2000

[11] Arsyad, Lincolin, Peramalan Bisnis, Ghalia Indonesia, Jakarta,1995

[12] Djiteng Marsudi, Ir,”Pembangkitan Energi Listrik”, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2005

[13]Ridwan,”Analisis Keandalan Sistem 150 kV di Wilayah Jawa Timur”, Jurusan Teknik Elektro-

FTI ITS, 2008.

Suatu sistem tenaga listrik memiliki unit-unit pembangkit...

Documents

Transcript of Suatu sistem tenaga listrik memiliki unit-unit pembangkit...