Analisis Kontingensi Pada Sistem Tenaga Listrik ...

Analisis Kontingensi Pada Sistem Tenaga Listrik Menggunakan Logika Fuzzy Contingency Analysis In Electric Power System Using Fuzzy Logic

Lazarina Mariana1, I Made Ari Nrartha2, Agung Budi Muljono3

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mataram, NTB Email : [email protected]

ABSTRAK

Stabilitas tegangan diketahui sebagai bagian terpenting pada sistem tenaga dan menjadi salah satu penyebab utama terjadinya pemadaman listrik. Oleh karena itu, dibutuhkan analisis kontingensi yang bertujuan untuk menganalisis apabila terjadinya gangguan berupa pemutusan unit pembangkit atau saluran transmisi yang menyebabkan terjadinya tegangan jatuh pada sistem. Analisis kontingensi akan mengidentifikasikan kasus kontingensi yang paling kritis dari daftar kontingensi dan memberikan peringkat berdasarkan nilai Composite Index. Pada penelitian ini, dilakukan 7 kasus kontingensi dengan kondisi 3 pembebanan. Kontingensi pada penelitian ini meliputi lepasnya satu atau dua saluran transmisi pada sistem 30 bus IEEE, dan mengidentifikasikan nilai tegangan setelah terjadi kontingensi. Kemudian menghitung nilai L-indeks sebagai indikator tegangan jatuh pada bus beban. Nilai L-indeks terbesar terletak pada bus 13 yaitu 0,7633 dan profil tegangan terkecil terletak pada bus 21 yaitu 0,8689 saat beban 110% dari beban normal. Hasil dari logika fuzzy berupa nilai tingkatan atau ranking kontingensi sistem tenaga listrik dari yang paling kritis sampai normal berdasarkan parameter nilai Composite Index pada masing-masing kasus kontingensi. Dari hasil penelitian ini terdapat 7 ranking kontingensi dengan masing-masing pembebanan. Pada 3 kondisi pembebanan, kasus kontingensi paling kritis terdapat pada bus 3 ke bus 10, dan bus 11 ke bus 12 pada saat beban 110% dari beban normal dengan nilai Composite Index yaitu 982,46.

Kata Kunci : Stabilitas Tegangan, Analisis Kontingensi, L-indeks, Logika Fuzzy

ABSTRACT

Voltage stability is known as the most important part of the power system and is one of the main causes of power outages. Therefore, contingency analysis is needed which aims to analyze if a disturbance occurs in the form of a disconnection of the generating unit or transmission line which causes a voltage drop in the system. Contingency analysis will identify the most critical contingency cases from the contingency list and rank them based on the Composite Index value. In this study, 7 contingency cases were conducted with 3 loading conditions. Contingencies in this study include the release of one or two transmission lines in the IEEE 30 bus system, and identifying the voltage value after contingency. Then calculate the L-index value as an indicator of the voltage drop on the bus load. The largest L-index value is on bus 13 which is 0.7633 and the voltage profile depends on bus 21 which is 0.8689 when the load is 110% of normal load. The results of fuzzy logic consist of the value of the rating or ranking of the electric power system from the most critical to normal based on the Composite Index value parameter for each problem of each contingency problem. From the results of this study there are 7 contingency ratings with each loading. In 3 loading conditions, the most critical contingency cases are on bus 3 to bus 10, and bus 11 to bus 12 when loading 110% of normal load with a Composite Index value of 982.46.

Keywords: Voltage Stability, Contingency Analysis, L-index, Fuzzy Logic

I. Pendahuluan

Operasi sistem tenaga listrik seringkali

mengalami gangguan. Gangguan-gangguan ini

merupakan suatu hal yang tidak dapat dihindari

dan sering terjadi pada saluran transmisi

tenaga listrik seperti gangguan hubung singkat,

terputusnya kabel transmisi, terputusnya salah

satu pembangkit dan lain-lain. Terputusnya

salah satu saluran transmisi merupakan suatu

hal yang berkaitan dengan keandalan sistem

yang perlu diperhitungkan dalam pengaman

sistem tenaga listrik.

Analisis kontingensi merupakan suatu

analisis aliran daya setelah terjadi gangguan

yang mengakibatkan lepasnya salah satu unit

pembangkit atau saluran transmisi. Analisis ini

dilakukan dengan mengacu pada keadaan

sistem yang diperoleh dari studi aliran daya.

Hasil akhir dari analisis kontingensi

menunjukkan urutan saluran transmisi yang

paling berbahaya terhadap keamanan operasi

sistem tenaga listrik apabila terjadi pelepasan

salah satu unit pembangkit atau saluran

transmisi.

Teknik analisis kontingensi semakin

berkembang seiring perkembangan zaman.

Terdapat beberapa metode yang digunakan,

salah satunya adalah analisis kontingensi

menggunakan logika fuzzy. Logika fuzzy

merupakan suatu pendekatan yang didasarkan

pada teori himpunan fuzzy untuk melakukan

analisis kontingensi pada sebuah sistem.

Logika fuzzy menggunakan L-indeks sebagai

indikator pendekatan tegangan jatuh pada bus

sistem. Diantara banyaknya indikator untuk

stabilitas tegangan dan ramalan tegangan, L-

indeks memberikan hasil yang cukup konsisten,

akurat, dan mudah dihitung.(Prasad, dkk, 2014)

Berdasarkan kondisi di atas maka

dilakukan penelitian yang bertujuan untuk

mengetahui pengaruh lepasnya salah satu unit

atau beberapa saluran transmisi terhadap

perubahan daya sistem tenaga listrik dan

mengidentifikasikan bus-bus pada sistem yang

mengalami tegangan gagal menggunakan

logika fuzzy dengan indikator L-Indeks.

II. Dasar Teori

2.1 Sistem Tenaga Listrik

Sistem Tenaga Listrik adalah suatu

sistem yang terdiri dari beberapa

komponen berupa pembangkit tenaga

listrik, saluran transmisi, distribusi dan

beban yang saling berhubungan dan

berkerja sama untuk melayani

kebutuhan tenaga listrik bagi pelanggan

sesuai kebutuhan. Secara garis besar

sistem tenaga listrik dapat digambarkan

dengan Gambar2.1

Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga

Listrik(Supriono,2010)

2.2 Studi Aliran Daya

Studi aliran daya merupakan bagian

yang sangat penting dalam perencanaan

sistem tenaga listrik.Tujuan utama dari

studi aliran daya adalah :

1. Untuk mengetahui daya aktif dan

reaktif tiap pembangkit.

2. Untuk mengetahui besar tegangan

dan sudut phase pada setiap bus.

3. Untuk mengetahui daya aktif dan

daya reaktif yang mengalir pada setiap

komponen tenaga listrik.

Oleh karena itu dalam studi aliran

daya diperlukan suatu proses

perhitungan yang sistematis melalui

model jaringan dan persamaan aliran

daya. Berdasarkan hukum Kirchoff untuk

arus, maka besar arus yang masuk dan

keluar dari suatu titik simpul sama

dengan nol.

[𝐼𝑖] = [𝑌𝑖𝑗]. [𝑉𝑗]………………………...(2.1)

𝑌𝑖𝑗 adalah,

𝑌𝑖𝑗 = |𝑌𝑖𝑗|𝜃𝑖𝑗 = |𝑌𝑖𝑗|(𝑐𝑜𝑠𝜃𝑖𝑗 + 𝑗 sin 𝜃𝑖𝑗)…....(2.2)

Beberapa metode telah dikembangkan

dalam studi aliran daya ini yaitu metode Gauss

Seidel, metode Newton Raphson dan metode

Fast Decouple. Metode Gauss Seidel

merupakan metode yang digunakan untuk

menyelesaikan sistem persamaan linier

berukuran besar, seperti sistem-sistem yang

banyak ditemukan dalam sistem persamaan

diferensial. Metode Fast Decouple merupakan

metode yang digunakan untuk menghitung

aliran beban pada sistem dengan jumlah besar

dan memiliki kurva iterasi yang lebih baik

dibandingkan metode Gauss Seidel. Dan

metode Newton Raphson merupakan metode

yang digunakan untuk penyelesaian daya

karena lebih cepat mencapai konvergen tanpa

mengabaikan nilai resistansi dari jaringan.

2.3 Kontigensi

Kontingensi adalah suatu kejadian yang

disebabkan oleh kegagalan atau pelepasan dari

satu atau lebih generator atau saluran

transmisi. Istilah ini berkaitan erat dengan

kemampuan suatu sistem tenaga listrik untuk

melayani beban bila terjadi gangguan pada

salah satu komponennya. Karena adanya

kontingensi, sehingga lebih dari satu saluran

digunakan untuk menyalurkan daya listrik ke

beban, walaupun sebenarnya dalam keadaan

normal. Analisis kontingensi bertujuan untuk

menganalisis respons sistem terhadap

gangguan besar yang dapat menyebabkan

ketidakstabilan dan ketidakkendalian

sistem.analisis kontingensi fokus pada titik

operasi tertentu, penentuan batas kemampuan

memuat berkaitan dengan seberapa jauh suatu

sistem dapat bergerak dari titik operasi ini dan

masih tetap dalam keadaan stabil. (Adekunle,

2017)

Analisis ini digunakan sebagai alat studi

untuk analisis kejadian kontingensi secara off-

line, dan sebagai alat on-line untuk

menunjukkan operator bagaimana efek dari

outage yang akan datang. Sehingga operator

telah dipersiapkan untuk menghadapi outage

dengan operasi pemulihan yang telah

direncakanakan sebelumnya. Setelah

kontingensi terjadi, masalah sistem tenaga bisa

diukur dari :

a. Tidak sama sekali yaitu saat sistem

tenaga dapat diseimbangkan kembali

setelah kontingensi, tanpa adanya

beban berlebih pada semua elemen.

b. Keras yaitu saat beberapa elemen

seperti saluran dan transformator

menjadi terbeban lebih dan mempunyai

resiko kerusakan.

c. Kritis yaitu saat sistem tenaga menjadi

tidak stabil dan akan dengan cepat

menjadi kacau.

2.4 L-indeks

Untuk studi sistem tenaga, L-indeks

digunakan sebagai indikator kedekatan

tegangan jatuh (Voltage collapse) pada

masing-masing bus beba pada sistem. L-

indeks dihitung menggunakan Persamaan 2.3

yang digunakan sebagai kuantitas pasca

kontingensi,

𝐿𝑗 = ∑ (𝐹𝑗𝑖𝑣𝑖

𝑣𝑗)

𝑔𝑖=1 …………….....…....…(2.3)

Keterangan:

j = g + 1, ...., n

j = bus beban

g = bus generator

Nilai dari 𝐹𝑗𝑖 didapatkan dengan

menggunakan Persamaan 2.4

[𝐹] = [𝑌𝐿𝐿]−1[𝑌𝐿𝐺]……………...……..(2.4)

Dimana:

[𝑌𝐿𝐿] dan [𝑌𝐿𝐺] merupakan sub matriks dari Y-

bus matriks. (Adekunle, 2017)

2.5 Logika Fuzzy

Logika fuzzy merupakan suatu

pendekatan yang didasarkan pada teori

himpunan fuzzy. Dimana perbedaan

antara logika tegasdan logika fuzzy

terletak pada keanggotaan elemen dalam

suatu himpunan. Logika fuzzy secara

efektif diterapkan dalam berbagai bidang

seperti proteksi, optimasi, pemrosesan

informasi, diagnosis, analisis sistem,

pendukung dan perencanaan keputusan.

Pendekatan fuzzy

menggunakan L-indeks sebagai indikator

tegangan jatuh selain dari tegangan bus.

Sebelum diproses dengan aturan fuzzy,

profil tegangan dan L-indeks dinyatakan

dalam set notasi seperti pada Gambar 2.3 dan

Gambar 2.4

Gambar 2.3 Fungsi Keanggotaan untuk

Profil Tegangan(Prasad,dkk, 2014)

Profil tegangan bus dibagi menjadi 3

kategori menggunakan set notasi fuzzy antara

lain :

a. Tengangan rendah dimana nilainya berada

dibawah 0.95 pu.

b. Tegangan normal dimana nilainya berada

pada kisaran 0.95 pu sampai 1.05 pu.

c. Tegangan berlebih dimana nilainya berada

diatas 1.05 pu.

Gambar 2.4 Fungsi Keanggotaan Untuk L-

indeks(Prasad,dkk,2014)

L-indeks dibagi menjadi 5 kategori

menggunakan set notasi fuzzy yaitu :

a. Very Small(VS)yaitu nilai L-indeks dari 0

sampai 0.16

b. Small(S)yaitu nilai L-indeks dari 0.16

sampai 0.38

c. Medium(M), yaitu nilai L-indeks dari 0.38

sampai 0.56

d. High(H), yaitu nilai L-indeks dari 0.56

sampai 0.76

e. Very High(VH))yaitu nilai L-indeks dari 0.76

sampai 1

Aturan fuzzy mengevaluasi tingkat

kerawanan setiap hasil kontingensi.

Tingkat kerawanan ditentukan dengan

mengevaluasi Indeks Komposit(CI).

Indeks Komposit merupakan penjumlahan

dari jumlah total severity L-indeks dan

jumlah total severity indeks profil

tegangan. SIL (Severity L-index)

merupakan indeks tingkat keparahan

variabel L-indeks pada masing-masing

bus beban dan SIVP (Severity Index

Voltage Profile) merupakan indeks tingkat

keparahan variabel profil tegangan pada

masing-masing bus beban. Nilai Indeks

Komposit ditentukan sesuai dengan

Persamaan 2.4,

CI = ∑ SIL + ∑ SIVP……….………(2.4)

Keterangan :

SIL= Severity L-indexatau indeks variabel

L-indeks pada bus beban

SIVP = Severity Index Voltage Profilatau

indeks variabel profil tegangan bus

beban.

III. Metodelogi Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengatahui

kontingensi sistem 30 bus IEEE dengan

menggunakan logika fuzzy. Kontingensi

pada penelitian ini meliputi lepasnya satu

atau duasaluran transmisi padasistem 30

bus IEEE, dan mengidentifikasikan nilai

tegangan setelah terjadi kontingensi.

Kemudian menghitung nilai L-indeks sebagai

indikator tegangan jatuh pada bus beban.

Nilai L-indeks pada masing-masing

busbeban digunakan sebagai input pada

logika fuzzymenggunakan MATLAB. Hasil

dari logika fuzzy berupa nilai tingkatan atau

rangking kontingensi sistem tenaga listrik

dari yang paling kritis sampai normal.

Penelitian ini dilakukan dengan tahapan-

tahapan yang digambarkan dalam diagram

alir pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.2

sebagai berikut:

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.2 Diagram Alir Logika Fuzzy

IV. Hasil dan Analisa 4.1 Studi Aliran Daya Pada Sistem 30 Bus IEEE

Hasil studi aliran daya untuk sistem 30 bus IEEE ditunjukkan pada Tabel 4.1 dan data-data yang diperoleh menggunakan metode Newton Rhapson. Metode ini digunakan untuk penyelesaian daya karena lebih cepat mencapai konvergen tanpa mengabaikan nilai resistansi dari jaringan untuk pembeban normal pada sistem sebelum terjadi kontingensi.

Tabel 4.1 Hasil Aliran Daya Sistem 30 Bus IEEE Saat Beban Normal

No.

Bus Tegang

an (p.u)

L-Indeks

beban

(MW)

beba

n

(MV

ar) pemban

gkit (MW)

pemban

gkit (MVar)

1 1,0000 - 0,00 0,00 52,5300 -12,1900

2 1,0000 - 21,7 12,7 80,0000 7,0790

3 1,0000 - 94,2 19,0 50,0000 43,6500

4 1,0000 - 30,0 30,0 35,0000 59,7300

5 1,0000 - 0,00 0,00 30,0000 13,7300

6 1,0000 - 0,00 0,00 40,0000 19,2600

7 0,9900 0,07 2,40 1,20 0,0000 0,0000

8 0,9886 0,08 7,60 1,60 0,0000 0,0000

9 0,9900 0,04 0,00 0,00 0,0000 0,0000

10 0,9849 0,02 22,8 10,9 0,0000 0,0000

11 0,9732 0,12 0,00 0,00 0,0000 0,0000

12 0,9522 0,22 5,80 2,00 0,0000 0.0000

13 0,9746 0,56 11,2 7,50 0,0000 0.0000

14 0,9572 0,53 6,20 1,60 0,0000 0.0000

15 0,9502 0,49 8,20 2,50 0,0000 0.0000

16 0,9573 0,42 3,50 1,80 0,0000 0.0000

17 0,9481 0,28 9,00 5,80 0,0000 0.0000

18 0,9374 0,40 3,20 0,90 0,0000 0.0000

19 0,9337 0,34 9,50 3,40 0,0000 0.0000

20 0,9374 0,31 2,20 0,70 0,0000 0.0000

21 0,9397 0,23 17,5 11,2 0,0000 0.0000

22 0,9401 0,24 0,00 0,00 0,0000 0.0000

23 0,9362 0,40 3,20 1,60 0,0000 0.0000

24 0,9269 0,28 8,70 6,70 0,0000 0.0000

25 0,9337 0,19 0,00 0,00 0,0000 0.0000

26 0,9145 0,19 3,50 2,30 0,0000 0.0000

27 0,9477 0,13 0,00 0,00 0,0000 0.0000

28 0,9859 0,04 0,00 0,00 0,0000 0.0000

29 0,9260 0,14 2,40 0,90 0,0000 0.0000

30 0,9136 0,14 10,6 1,90 0,0000 0.0000

Tabel 4.1 menunjukkan bahwa tegangan

magnitude bus refrensi dan bus pembangkit dari bus 1 sampai bus 6 bernilai 1, dan konstan untuk mempertahankan sistem tetap berjalan. Sedangkan, pada bus beban, semakin jauh bus beban dari bus pembangkit nilai tegangan magnitude akan semakin kecil karena terjadinya drop tegangan. Nilai L-indeks pada bus beban bernilai fluktuatif karena dipengaruhi oleh tegangan magnitude dan admintansi saluran. Pada bus refrensi yaitu bus 1, nilai daya aktif dan daya reaktif pembangkit dipengaruhi oleh nilai daya aktif dan daya reaktif beban karena bus refrensi berfungsi sebagai penyuplai kekurangan daya pada sistem.

4.2 Hasil Studi Aliran Daya Pada Sistem 30 Bus IEEE Untuk Analisis Kontingensi 4.2.1 Lepasnya Saluran Transmisi Antara Bus 2 Ke Bus 3

Gambar 4.1 Diagram Segaris Sistem Lepasnya Saluran Transmisi Antara

Bus 2 Ke Bus 3 Gambar 4.1 menunjukkan terjadinya kasus kontingensi atau pemutusan satu saluran transmisi antara bus 2 ke bus 3. Pada kasus ini disimulasikan dengan 3 kali pembebanan yaitu beban normal, beban 80% dari beban normal, dan beban 110% dari beban normal. 1. Beban Normal Tabel 4.2 Nilai Profil Tegangan dan L-indeks Saat Lepasnya Saluran Transmisi Antara Bus 2 Ke Bus 3 Dengan Beban Normal

No. bus

Profil Tegangan (p.u)

L-indek

s

No. bus


L-indek

s

7 0,9884 0,072 19 0,9329 0,349

8 0,9871 0,087 20 0,9365 0,318

9 0,9892 0,047 21 0,9387 0,240

10 0,9832 0,028 22 0,9391 0,242

11 0,9726 0,120 23 0,9355 0,404

12 0,9513 0,228 24 0,9260 0,282

13 0,9743 0,568 25 0,9327 0,192

14 0,9568 0,531 26 0,9135 0,197

15 0,9496 0,490 27 0,9467 0,137

16 0,9567 0,426 28 0,9853 0,046

17 0,9472 0,288 29 0,9250 0,140

18 0,9367 0,402 30 0,9125 0,142

2. Beban 80% Dari Beban Normal Tabel 4.2 Nilai Profil Tegangan dan L-indeks

Saat Lepasnya Saluran Transmisi Antara Bus 2 Ke Bus 3 Dengan Beban 80% Dari Beban Normal

No. bus


L-indek

s

No. bus


L-indek

s

7 0,9934 0,071 19 0,9483 0,343

8 0,9923 0,087 20 0,9512 0,313

9 0,9931 0,047 21 0,9529 0,236

10 0,9885 0,028 22 0,9532 0,238

11 0,9793 0,120 23 0,9504 0,397

12 0,9628 0,225 24 0,9429 0,277

13 0,9811 0,564 25 0,9481 0,189

14 0,9673 0,525 26 0,9331 0,192

15 0,9615 0,484 27 0,9591 0,135

16 0,9670 0,421 28 0,9899 0,046

17 0,9595 0,284 29 0,9422 0,137

18 0,9513 0,396 30 0,9325 0,139

3. Beban 110% Dari Beban Normal

Tabel 4.3 Nilai Profil Tegangan dan L-indeks Saat Lepasnya Saluran Transmisi Antara Bus 2 Ke Bus 3 Saat Beban 110% Dari Beban Normal

No.

bus

Profil

Tegangan

(p.u)

L-

indeks No.

bus

Profil

Tegangan

(p.u)

L-

indeks

7 0,9854 0,0725 19 0,9246 0,3523

8 0,9839 0,0878 20 0,9286 0,3214

9 0,9868 0,0473 21 0,9311 0,2421

10 0,9800 0,0288 22 0,9315 0,2444

11 0,9688 0,1213 23 0,9275 0,4077

12 0,9451 0,2301 24 0,9169 0,2852

13 0,9706 0,5702 25 0,9243 0,1947

14 0,9511 0,5347 26 0,9029 0,1993

15 0,9432 0,4936 27 0,9398 0,1380

16 0,9510 0,4290 28 0,9826 0,0470

17 0,9406 0,2901 29 0,9155 0,1416

18 0,9288 0,4061 30 0,9017 0,1438

4.3 Logika Fuzzy Pada Analisa Kontingensi

1. Beban Normal Tabel 4.4 Nilai Composite Index(CI) Pada 7 Kasus Kontingensi Saat Beban Normal

Kasus

Kontingensi

Severity

L-index

(𝐒𝐈𝑳)

Severity

Voltage

Profil

(𝐒𝐈𝐯𝐩)

Composite

Index(CI)

1. Kontingensi saluran antara bus 2 ke bus 3

304,05 286,53 590,58


298,91 289,69 588,60


302,50 293,89 596,39


379,09 286,56 665,65


314,02 305,81 619,83

6. Kontingensi dua saluran antara bus 3 ke bus 10, dan bus 11 ke bus 12

445,50 465,06 910,56


345,64 349,54 695,18

2. Beban 80% Dari Beban Normal Tabel 4.5 Nilai Composite Index(CI) Pada 7 Kasus Kontingensi Saat Beban 80% Dari Beban Normal

Kasus

Kontingensi

Total

Severity

L-index

(∑ 𝐒𝐈𝑳)

Severity

Voltage

Profil

(∑ 𝐒𝐈𝑽𝑷 )

Composite

Index(CI)


302,75 227,02 529,77


305,88 229,35 535,23


308,20 231,95 540,15


383,50 230,15 613,73


314,30 248,80 563,10


429,33 344,02 773,35


346,40 261,97 608,37

3. Beban 110% Dari Beban Normal Tabel 4.6 Nilai Composite Index(CI) Pada 7 Kasus Kontingensi Saat Beban 110% Dari Beban Normal

Kasus

Kontingensi

Severity

L-index

(𝐒𝐈𝑳)

Severity

Voltage

Profil

(𝐒𝐈𝐯𝐩)

Composite

Index(CI)


310,00 326,52 636,52


312,60 328,42 641,02


315,00 333,02 648,02


388,72 325,86 714,58


324,18 344,80 668,98


450,50 531,96 982,46


356,26 404,28 760,54

Tabel 4.4 sampai Tabel 4.6 menunjukkan bahwa nilai total hasil keluaran atau output logika fuzzy untuk L-indeks dan tegangan profil pada masing-masing kasus kontingensi pada saat beban 3 pembebanan. Nilai keluaran untuk L-indeks yaitu Severity L-index dan nilai keluaran untuk profil tegangan yaitu Severity Voltage Profil. Nilai Composite Index(CI) didapatkan dengan menjumlahkan nilai total Severity L-index dan total Severity Voltage Profil pada masing-masing kasus kontingensi. Nilai CI akan dijadikan sebagai parameter untuk menentukan tingkat keparahan kasus-kasus kontingensi 4.4 Pemeringkatan Kontingensi

Setelah didapatkan nilai CI pada masing-masing kasus kontingensi akan dilakukan pemeringkatan dari kasus yang paling kritis terhadap sistem berdasarkan nilai CI yang terbesar dengan 3 kali pembebanan.

1. Beban Normal Tabel 4.7 Pemeringkatan Kontingensi Saluran Saat Beban Normal

Rangking Kontingensi saluran

CI = ∑ SI𝐿 +∑ SI𝑉𝑃

1 3 dan 10, 11 dan 12 910,56

2 9 dan 11, 9 dan 12 695,18

3 8 dan 13 665,65

4 22 dan 24 619,83

5 4 dan 28 596,39

6 2 dan 3 590,58

7 3 dan 10 588,60


Tabel 4.8 Pemeringkatan Kontingensi Saluran Saat Beban 80% Beban Normal



1 3 dan 10, 11 dan 12 773,35

2 8 dan 13 613,73

3 9 dan 11, 9 dan 12 608,37

4 22 dan 24 563,10

5 4 dan 28 540,15

6 3 dan 10 535,23

7 2 dan 3 529,77


Tabel 4.9 Pemeringkatan Kontingensi Saluran Saat Beban 110% Beban Normal



1 3 dan 10, 11 dan 12 982,46

2 9 dan 11, 9 dan 12 760,54

3 8 dan 13 714,58

4 22 dan 24 668,98

5 4 dan 28 648,02

6 3 dan 10 641,02

7 2 dan 3 636,52

Dan dari hasil penelitian analisis aliran daya setelah pelepasan saluran transmisi dengan 7 kasus kontingensi dapat dilihat bahwa semakin besar nilai daya beban maka nilai profil tegangan akan semakin kecil, sedangkan nilai L-indeks akan semakin besar. Hal ini disebabkan karena nilai L-indeks berbanding terbalik dengan dengan nilai profil tegangan pada bus beban, sesuai dengan Persamaan 2.3. Pada logika fuzzy, saat nilai inputan profil tegangan semakin kecil maka nilai output Severity Voltage Profil akan semakin besar dan untuk nilai inputan L-indeks semakin besar, maka nilai output Severity L-index akan semakin besar, hal ini sesuai dengaan aturan pada rule fuzzy base. Dimana nilai Severity L-index dan Severity Voltage Profil akan dijumlahkan dan

menghasilkan nilai Composite Index (CI). Semakin besar daya beban maka didapatkan nilai CI yang semakin besar pula. V. Kesimpulan

Dari hasil dan analisa penelitian analisis

kontingensi pada sistem tenaga dengan

menggunakan metode fuzzy dapat disimpulkan

bahwa:

1. Lepasnya satu atau dua saluran transmisi

pada sistem 30 bus IEEE mengakibatkan

nilai profil tegangan sebagai tegangan

magnitude mengalami penurunan dan L-

indeks sebagai indikator tegangan jatuh

mengalami kenaikan yang juga dipengaruhi

oleh penambahan daya beban pada sistem.

Nilai profil tegangan dan L-indeks tersebut

menentukan nilai dari komposit indeks (CI)

yang terbesar dan menunjukkan bahwa

kondisi kontingensi tersebut paling kritis

terhadap sistem,

a. Pada beban normal didapatkan nilai CI

terbesar pada saat kontingensi saluran

antara bus 3 ke bus 10 dan bus 11 ke

bus 12 dengan nilai 910,56

b. Pada beban 80% dari beban normal

didapatkan nilai CI terbesar pada saat

kontingensi saluran antara bus 3 ke bus

10 dan bus 11 ke bus 12 dengan nilai

773,35

c. Pada beban 110% dari beban normal

didapatkan nilai CI terbesar pada saat

kontingensi saluran antara bus 3 ke bus

10 dan bus 11 ke bus 12 dengan nilai

982,46

2. Semakin besar permintaan daya beban

menyebabkan nilai CI yang semakin besar,

Sehingga pada saat beban 110% dari beban

normal memiliki nilai CI yang terbesar

diantara beban yang lainnya yaitu 982,46.

Dan pada 3 kondisi beban, kasus kontingensi

saluran antara bus 3 ke bus 10, dan bus 11

ke bus 12 mendapatkan peringkat pertama

yang menunjukkan kasus kontingensi

tersebut paling kritis terhadap sistem.

VI. Daftar Pustaka Abdelaziz, A.Y., Taha, A.T.M., Mostafa, M.A., and

Hassan, A.M, 2013.“Fuzzy Logic Based

Power System Contingency Ranking”. I.J.

Inelligent Systems and

Applications.Vol 03, pp. 1-12.

Adekunle, S. I., 2017 “A New Voltage Stability

Index For Predicting Voltage Collapse

in Electrical Power System Network ”

Nigeria : Convenant University.

Nrartha, I.M.A., Ginarsa, I. M., dan Muljono,

A. B., 2018 “Menajemen Sistem

Operasi Tenaga Listrik” Mataram :

Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Mataram.

Pandit, M., Srivastava,Laxmi., and Sharma,

Jayadev. 2001 “Voltage Contingency

Ranking Using Fuzzified Mulitilayer

Perceptron ”, Electrical Power System

Research. Vol 59,pp.65-73.

Prasad, N. HK., Kantharaj, B., K M, Kavitha.,

and E, Ramesh. 2014 “Contingency

Analysis of a Power System by using

Fuzzy Approach”.International Journal

of Engineering Research &

Technology (IJERT), Vol 3,pp. 1658-

1661.

Saputra, J. E., 2011, “Penentuan dan

Perbaikan Indeks Kestabilan Saluran

Transmisi dengan Pemilihan Lokasi

Penempatan Distributed Generation

(DG) Menggunakan Metode

Contingency (N-1) Analysis” Mataram:

Teknik Elektro, Fakultas Teknik,

Universitas Mataram.

Sudirham, S., 2012, “Analisis Sistem

Tenaga”, Bandung : Darpublic.

Supriono, S., 2010, “ Buku Ajar : Sistem

Tenaga listrik ”,Yogyakarta : Teknik

Elektro, Universitas Muhammadiyah

Yogyakarta.

Syafii, dan Rahmawat, N., 2012, “Analisis

Kontingensi Sistem Tenaga Listrik

dengan Metode Bounding”, Jurnal

Rekayasa Elektrika Vol 10.Hal92-97.

Wikarsa, M. T.,2010, “Studi Analisis Tenaga

Listrik”, Jakarta : Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia.

Stde Laboratory, 2013,Tentang ETAP Electric

Transient Analisys Program, sumber :

http://stdelaboratory.blogspot.co.id/20

13/11/tentang-ETAP-electric-

http://stdelaboratory.blogspot.co.id/2013/11/tentang-etap-electric-transient-and.html


transient-and.html, diakses pada tanggal 24

Mei 2018.

Suhadi, Wrahatnolo T.2008. Teknik Distribusi

Tenaga Listrik Jilid 1. Direktorat Pembinaan

Sekolah Menengah Kejuruan.

Supriyatna, 2012,Sistem Distribusi Tenaga Listrik,

Diktat Mata Kuliah,Mataram, Universitas

Mataram.

Syafar.M, 2002, Penentuan Indeks Keandalan

Sistem Distribusi 20 kV dengan Metode

FMEA. Makasar. Rizky Arha Mulia.

Widyanarko,D.,Winardi B, Kartono.2015. Analisis

Pengaruh Pelimpahan Beban Feeder

SRL-1 ke SRL-6 Gardu Induk Srondol

Terhadap Keandalan dan Jatuh

Tegangan.Transient.Vol.4,No 3.ISSN:

2302-9927, 526.


Analisis Kontingensi Pada Sistem Tenaga Listrik ...

Documents

Transcript of Analisis Kontingensi Pada Sistem Tenaga Listrik ...