PERANAN AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR SEBAGAI PENGENDALI TEGANGAN GENERATOR SINKRON

Synchronous generators are electrical machines that function to convert mechanical energy into electrical energy. Synchronous generators have problems that are voltage instability when the load changes, so it requires equipment that can control the stability of the synchronous generator voltage, namely Automatic Voltage Regulator (AVR). Automatic Voltage Regulator (AVR) is a voltage regulating device used in synchronous generators to stabilize the output voltage generated from a synchronous generator. Automatic Voltage Regulator (AVR) works by regulating the excitacy of the exciter, if the load increases then the Automatic Voltage Regulator (AVR) will command the exciter to work by increasing the reverse excitation current if the load decreases then the Automatic Voltage Regulator (AVR) will command the exciter to reduce excitation flow. ABSTRAK Generator sinkron merupakan mesin-mesin listrik yang berfungsi untuk mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik. Generator sinkron mempunyai permasalahan yaitu ketidakstabilan tegangan pada saat perubahan beban, sehingga dibuthkan peralatan yang dapat mengendalikan kestabilan tegangan generator sinkron yaitu Automatic Voltage Regulator(AVR).Automatic Voltage Regulator (AVR)  merupakan sebuah divais pengatur tegangan yang digunakan pada generator sinkron untuk menyetabilkan tegangan keluaran yang dihasilkan dari generator sinkron. Automatic Voltage Regulator (AVR)  bekerja dengan mengatur arus penguatan (excitacy) pada eksiter,  apabila  beban bertambah  maka Automatic Voltage Regulator (AVR)  akan memerintahkan eksiter untuk  berkerja dengan menambah arus eksitasi sebaliknya apabila beban berkurang maka Automatic Voltage Regulator (AVR)  akan memerintahkan  eksiter untuk  mengurangi arus eksitas

Study of Linear Quadratic Regulator (LQR) Control Method and Its Application to Automatic Voltage Regulator (AVR) System

Automatic Voltage Regulator (AVR) play a great role in terminal voltage profile  design process in a generator. Load state changing as dynamic system behavior will change the current flow in the generator system that result in armature voltage and terminal voltage change. This final project try to make a generator terminal voltage profile control mechanism using Linear Quadratic Regulator method. This method implemented in Automatic Voltage Regulator (AVR)  model system. This Model control system is very cheap because it does not need a complex control mechanism that tends to like PID controller. In Linear Quadratic Regulator (LQR) method decided Q and R weight matrix to gain the optimal control signal from feedback state to raise AVR performance in maintaining system stability. Keywords : AVR, LQR, Stability, Bandwidth, Settling Time

STUDI ANALISA SISTEM KENDALI KESTABILAN DAN KEKOKOHAN AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) DENGAN MENGGUNAKAN METODA CHIEN HRONES RESWICK (CHR)

Tugas akhir ini menjelaskan tentang analisa sistem kendali kestabilan dan kekokohan Automatic Voltage Regulator (AVR), tanpa pengendali dan dengan pengendali menggunakan Metode Chien Hrones Reswick (CHR)). Dengan perangkat lunak Matlab, dilakukanlah simulasi untuk analisa sistem kendali kestabilan dan kekokohan Automatic Voltage Regulator (AVR). Untuk analisa kestabilan melingkupi kestabilan mutlak, kestabilan relatif dan kestabilan internal, sedangkan untuk analisa kekokohan menggunakan nilai puncak maksimum sensitivitas dan nilai puncak maksimum sensitivitas komplementer. Model eksitasi pada sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) yang digunakan yaitu tipe DC dan tipe Static Exciter, dengan masing-masing model sistem dalam bentuk fungsi alih. Perancangan pengendali yang dilakukan dari pengendali Proporsional (P), Proporsional-Integral (PI), dan Proporsional-Integral-Diferensial (PID). Hasil dari ketiga pengendali yang digunakan, maka disimpulkan pengendali PID adalah pengendali yang sesuai untuk sistem metoda CHR bersifat stabil dan kokoh, pada tipe DC memiliki nilai Kp = 0.795964, Ki = 0.030898, Kd = 0.154567, dan pada tipe Static Exciter memiliki nilai Kp = 0.9004, Ki = 0674, Kd = 0222. Sehingga dapat dikatakan sistem menggunakan metoda CHR lebih cepat mengalami kestabilan dengan pengendali PID daripada sistem tanpa metoda CHR

PERANCANGAN DAN ANALISA PERFORMANSI SISTEM KENDALI AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR (AVR) TANPA DAN DENGAN PENGENDALI SERTA KOMPENSATOR (Berdasarkan Pendekatan Tanggapan Frekuensi)

Pada penelitian ini membahas tentang perancangan dan analisa performansi sistem kendali Automatic Voltage Regulator (AVR) sebagai pengontrol tegangan keluaran pada generator dengan cara mengatur arus eksitasi generator secara otomatis. Untuk model yang digunakan yaitu tipe arus searah. Untuk model tersebut direpresentasikan dalam bentuk fungsi alih yang disimulasikan dengan bantuan perangkat lunak matlab. Untuk analisa pada penelitian ini terdiri dari analisa performansi dalam domain waktu dan analisa performansi dalam domain frekuensi. Untuk performansi dalam domain waktu terdiri dari analisa kesalahan dan analisa peralihan. Untuk performansi dalam domain frekuensi terdiri dari performansi lingkar terbuka dan performansi lingkar tertutup. Pada penelitian ini telah dilakukan perancangan dan analisa sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) tipe arus searah, hal tersebut belum memberikan tanggapan tegangan eksitasi generator yang lebih baik terhadap performansi dalam domain waktu dan performansi dalam domain frekuensi. Untuk mengatasi masalah tersebut dirancang sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) tipe arus searah menggunakan pengendali dan kompensator berdasarkan pendekatan tanggapan frekuensi. Untuk pengendali yang digunakan terdiri dari pengendali Proporsional (P), Proporsional Integral (PI), Proporsional Diferensial (PD), dan Proporsional Intergral Diferensial (PID). Untuk kompensator yang digunakan terdiri dari kompensator ketinggalan (Lag) dan kompensator mendahului (Lead). agar mendapatkan pengendali yang baik untuk diterapkan pada sistem Automatic Voltage Regulator (AVR), dilakukan perbandingan analisa performansi dalam domain waktu dan domain frekuensi, antara sistem tanpa pengendali dan kompensator dengan sistem menggunakan pengendali dan kompensator yang sesuai dengan kriteria perancangan. Didapatkan hasil pengendali yang membuat sistem memiliki performasi lebih baik dan optimal sesuai dengan kriteria perancangan yaitu pengendali Proporsional-Integral-Diferensial (PID) dimana pengendali Proporsional-Integral-Diferensial (PID) telah memenuhi kriteria perancangan baik performansi dalam domain waktu dan performansi dalam domain frekuensi dengan nilai Kp sebesar 0.9249, Ki sebesar 2.000, dan Kd sebesar 0.601

Chaotic multi-objective optimization based design of fractional order PI{\lambda}D{\mu} controller in AVR system

In this paper, a fractional order (FO) PI{\lambda}D\mu controller is designed to take care of various contradictory objective functions for an Automatic Voltage Regulator (AVR) system. An improved evolutionary Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA II), which is augmented with a chaotic map for greater effectiveness, is used for the multi-objective optimization problem. The Pareto fronts showing the trade-off between different design criteria are obtained for the PI{\lambda}D\mu and PID controller. A comparative analysis is done with respect to the standard PID controller to demonstrate the merits and demerits of the fractional order PI{\lambda}D\mu controller.Comment: 30 pages, 14 figure

Automatic Voltage Regulator (AVR) Generator dengan Mikrokontroler Menggunakan Metode Hill Climbing

Peran generator yaitu menghasilkan listrik sesuai dengan standar listrik Indonesia sebesar 220 Volt. Namun perubahan kecepatan putar rotor dan jumlah beban mempengaruhi kestabilan tegangan terminal generator. Jika putaran rotor generator cepat, maka tegangan terminal membesar. Beda halnya dengan jumlah beban yang dihubungkan ke-generator, jika beban bertambah maka tegangan terminal turun. Dengan begitu diperlukan pengatur tegangan eksitasi yang mempengaruhi kestabilan tegangan terminal generator. Pengembangan penelitian ini berupa Automatic Voltage Regulator (AVR) yang terdiri dari beberapa komponen. Terdapat DC-DC converter, regulator, mikrokontroler, voltage divider, dan rectifier sebagai komponen penyusun AVR. Tegangan masukan diproses menggunakan metode Hill Climbing. Metode Hill Climbing adalah salah satu metode yang dapat digunakan pada AVR untuk menentukan langkah berikutnya dengan menempatkan titik yang akan muncul sedekat mungkin dengan sasarannya. Metode ini berperan mengatur besar tegangan eksitasi yang dihubungkan ke-rotor generator. AVR diintegrasikan dengan generator AC 1 phase. Tegangan eksitasi generator dapat diatur oleh AVR menggunakan metode Hill Climbing dengan presentase ketepatan respon sebesar 91,3%. Sistem ini memiliki presentase error sebesar 8,7%

Studi Metoda Kendali Linear Quadratic Regulator (LQR) dan Aplikasinya pada Sistem Automatic Voltage Regulator (AVR)

Automatic Voltage Regulator (AVR) memegang peranan penting pada proses pembentukan profil tegangan terminal suatu generator. Perubahan kondisi beban sebagai perilaku dinamis sistem akan menyebabkan perubahan arus yang mengalir dalam sistem generator yang menyebabkan perubahan tegangan armatur dan terminal generator tersebut. Pengontrolan stabilitas profil tegangan generator pada Automatic Voltage Regulator (AVR) yang bertujuan untuk menjaga kestabilan sistem. Respon sistem yang lambat sebelum menggunakan pengendali. Oleh karena itu, diperlukan adanya pengendalian optimal agar respon sistem menjadi lebih baik. Tugas akhir ini membuat suatu mekanisme kontrol profil tegangan terminal generator dengan menggunakan metode Linear Quadratic Regulator . Metode ini akan diimplementasikan bersama dalam model sistem AVR. Model ini sistem kontrol ini sangat murah karena tidak dibutuhkan suatu mekanisme kontrol yang cenderung kompleks seperti PID. Pada metode LQR akan ditentukan matrik bobot Q dan R untuk memperoleh sinyal kendali optimal dari umpan balik keadaan yang bertujuan untuk meningkatkan kinerja AVR dalam menjaga kestabilan sistem Kata Kunci : AVR, LQR, Kestabilan, Bandwidth, Settling Time

STUDI ANALISA KESTABILAN DAN KEKOKOHAN SISTEM EKSITASI GENERATOR DENGAN BERBAGAI MACAM PENGENDALI DAN KOMPENSATOR (PENDEKATAN TEMPAT KEDUDUKAN AKAR)

Tugas akhir ini menjelaskan tentang perancangan sistem kendali untuk Automatic Voltage Regulator (AVR) menggunakan metoda Pendekatan Tempat Kedudukan Akar, yang membahas perbandingan antara analisa sistem eksitasi generator tanpa pengendali Proporsional-Integral-Diferensial (PID), dengan yang telah diberikan pengendali Proporsional-Integral-Diferensial (PID). Dan analisa yang dilakukan pada sistem ini terdiri dari analisa kestabilan dan kekokohan menggunakan perangkat lunak Matlab. Kestabilan dan kekokohan merupakan faktor - faktor penting yang harus diperhatikan dalam operasi sistem kendali. Kestabilan dan kekokohan sistem tenaga listrik akan terganggu jika ada gangguan. Ada 2 jenis gangguan yang sering terjadi dalam operasi sistem tenaga listrik diantaranya gangguan berat dan gangguan kecil. Kestabilan ini merupakan salah satu indikator sistem tenaga listrik saat terjadi gangguan kecil. Jika gangguan ini terus terjadi secara terus menerus setiap waktu akan berakibat terjadinya perubahan parameter – parameter pada sistem kendali banyak masukkan banyak keluaran terutama perubahan pada output generator. Dengan menggunakan Automatic Voltage Regulator (AVR) dengan Pendekatan Tempat Kedudukan Akar, kita dapat mengontrol keluaran sesuai dengan nilai yang diinginkan sesuai dengan daerah kerjanya. Model eksitasi pada sistem Automatic Voltage Regulator (AVR) yang digunakan yaitu tipe DC dan tipe Static Exciter, dengan masing-masing model sistem dibentuk ke dalam bentuk fungsi alih. Hasil analisa yang diharapkan yaitu sistem menunjukkan bahwa kestabilan dan kekokohan sistem eksitasi generator pada saat diberikan pengendali Proporsional-Integral-Diferensial (PID) dengan metoda Pendekatan Tempat Kedudukan Akar menunjukan hasil stabil yang sesuai dengan kriteria perancangan. Dengan perbandingan antara sistem eksitasi generator tanpa pengendali dengan yang telah diberi pengendali Proporsional-Integral-Diferensial (PID). Kata Kunci : Sistem Eksitasi, Kestabilan dan Kekokohan, Pengendali Proporsional-Integral- Diferensial (PID), Pendekatan Tempat Kedudukan Akar, Parameter