Analisis Pengaruh Variasi Beban Terhadap Nilai THD Hasil Pensaklaran Half - Height Pada Inverter Multilevel Cascaded H-Bridge Tujuh Tingkat

Pembangkit listrik dari sumber energi terbarukan terus meningkat dan diintegrasikan dalam grid konvensional pada konversi menengah. Sumber energi terbarukan yang diintegrasikan di jaringan listrik menggunakan elektronika daya sebagai alat konversi daya. Salah satu tipe konverter daya yang banyak digunakan adalah konverter daya DC-AC atau inverter. Selanjutnya, dengan berbagai tuntutan kebutuhan, inverter berkembang menjadi berbagi jenis di mana salah satu jenisnya adalah inverter multilevel. Ada beberapa topologi inverter multilevel salah satunya cascaded h-bridge. Inverter multilevel cascaded h-bridge merupakan salah satu inverter yang menguntungkan karenamenggunakan komponen paling sedikit dibanding topologi lainnya. Semakin banyak tingkat tegangan maka keluaran akan mendekati gelombang sinusoida dan kualitas daya yang dihasilkan lebih baik. Kualitas daya pada suatu sistem dapat juga dipengaruhi oleh jenis beban. Penggunaan beban non-linear dapat mengurangi kualitas daya pada sistem dan menambah besarnya nil ai total harmonic distortion (THD) pada inverter. Besarnya THD pada inverter multilevel, selain dipengaruhi oleh banyaknya tingkat tegangan, juga dapat dipengaruhi oleh teknik pensaklaran. Teknik pensaklaran yang akan digunakan pada skripsi ini adalah hasil perhitungan dari metode half- height. Pada penelitian kali ini, kendala yang dihadapi adalah sejauh mana variasi beban berpengaruh terhadap reduksi nilai THD hasil pensaklaran half-height pada inverter multilevel cascaded h-bridge tujuh tingkat. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, analisis pengaruh variasi beban tentang reduksi nilai THD hasil pensakalran half-height pada invertermultilevel cascaded h-bridge tujuh tingkat akan dilakukan dimana variasi beban seperti resitansi pada beban R dan induktansi pada beban RL akan digunakan dan diubah-ubah nilainya untuk mengetahui pengaruhnya terhadap nilai THD. Setiap beban diuji dengan spesifikasi yang sama dengan tujuan mengetahui bagaimana nilai THD hasil pensaklaran half-height pada tiap beban. Di mana tegangan masukkan tiap sumber bernilai 100 Vdc, frekuensi 50 Hz, dan sudut pensaklaran sesuai dengan perhitungan metode half-height. Hasil pengujian pada beban R, didapatkan bahwa kenaikan nilai resistansi tidak berpengaruh terhadap keluaran nilai THD tegangan dan arus. hasil pengujian beban RL, didapatkan bahwa kenaikan nilai resistansi dapat mengurangi nilai THD pada tegangan dan kenaikan nilai induktansi dapat menambah nilai THD pada tegangan. Sedangkan, nilai THD pada arus mengalami kenaikan dan penurunan pada nilai resistansi dan induktansi tertentu

Rancang Bangun Rangkaian Two-Phase Interleaved Boost Coverter Berbasis Sel Pengali Tegangan Diode-Capacitor Menggunakan Teknik Pensakelaran Pulse Width Modulation (PWM)

Konverter DC adalah suatu rangkaian yang mengubah tegangan DC dengan nilai tertentu menjadi tegangan DC variabel dengan nilai yang berbeda. Konverter DC yang dapat menaikkan tegangan disebut sebagai konverter boost. Salah satu jenis konverter boost yang ada yaitu two-phase interleaved boost coverter berbasis sel pengali tegangan diode- capacitor. Kelebihan dari konverter boost ini adalah mempunyai gain tegangan tinggi, ripple tegangan kecil dengan struktur sederhana yang menggunakan jumlah komponen relatif sedikit. Konverter ini menggunakan dua buah sel pengali tegangan diode-kapasitor. Kerja konverter diatur oleh sinyal kendali. Sinyal kendali ini dibangkitkan dengan menggunakan rangkaian osilator kristal supaya diperoleh frekuensi yang stabil. Sinyal keluaran osilator kristal selanjutnya diolah sedemikian rupa agar sesuai dengan yang diperlukan oleh rangkaian konverter. Pengolah sinyal terdiri atas pembagi frekuensi, pengatur duty ratio, penggeser fasa, dan driver. Konverter ini mampu menghasilkan gain tegangan yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh konverter boost konvensional pada duty ratio yang tidak terlalu besar. Tegangan keluaran hasil pengujian pada two-phase interleaved boost coverter berbasis sel pengali tegangan diode-capacitor lebih tinggi dibanding konverter boost konvensional pada duty ratio diatas 50% hingga 80%. Penggunaan two-phase interleaved boost coverter berbasis sel pengali tegangan diode-capacitor disarankan untuk duty ratio di bawah 80% karena pada duty ratio di bawah 80% penguatan tegangan konverter tersebut masih lebih tinggi dari konverter boost konvensional. Sebaliknya untuk duty ratio di atas 80% penggunaan konverter boost konvensional lebih disarankan

Analisa Rugi-rugi Distribusi di Pembangkit Listrik tenaga Mikrohidro desa Andungbiru kecamatan Tiris Probolinggo,

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) memiliki potensi sebagai alternatif sumber energi listrik, terutama di kawasan pedesaan atau wilayah terpencil yang memiliki potensi air melimpah. Namun, PLTMH juga memiliki kendala, yaitu daya listrik yang dihasilkan berskala kecil dengan jarak Pembangkit jauh dari titik beban sehingga muncul masalah seperti rugi daya dan tegangan jatuh sehingga perlu di lakukan analisis rugi daya untuk mengetahui bagaiamana kondisi rugi daya dan tegangan jatuh untuk meningkatkan kenadalan sistem dengan pada penelitian ini di lakukan di PLTMH desa Andungbiru kecamatan Tiris ,Probolinggo. Dengan analisis rugi daya menggunakan metode Newton Raphson, menggunakan software Matlab didapatkan besar nilai rugi daya saluran dan efisiensi dengan metode Newton Raphson bernilai fasa R 918,21 Watt dengan efisiensi 61,54%. Fasa S sebesar 1098,40 Watt dengan efisiensi 55,76%. Fasa T bernilai 1073,5 Watt, dengan Efisiensi 57,14 %. Lalu dilakukan simulasi loadfow menggunakan software Etap untuk pada PLTMH Probolinggo, didapatkan nilai rugi daya dan efisiensi fasa R,S,T sebelum di pasang kapasitor kapasitor adalah fasa R dengan rugi 702,94 watt dan efisiensi 70,556 %,untuk fasa S dengan rugi 819,90 watt dan efisiensi 67,034 %,untuk fasa T dengan nilai rugi daya 756,98 dan efisiensi 69,78 % setelah itu di lakukan simulasi penambahan kapasitor bank pada PLTMH dan di dapatkan penempatan kapasitor bank paling optimal di tempat kan di ujung saluran yaitu untuk fasa R di bus 6 R dengan rugi daya sebesar 616,13 watt dengan efisiensi 74,192%, lalu fasa S terletak pada bus 5 S dengan nilai rugi 748,08 Watt dan efisiensi 69,923%. Lalu fasa T terletak pada bus 5 T dengan rugi daya 680,27 Watt dan efisiensi 72,848 %

Pengaruh Variasi Konsentrasi Larutan Koh Terhadap Unjuk Kerja Elektroliser Tipe Wet Cell

Energi adalah komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia. Setiap tahun, kebutuhan energi semakin meningkat. Sumber energi ini kebanyakan berasal dari energi fosil, dimana fosil adalah sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui dan berdampak buruk bagi lingkungan. Upaya untuk menanggulangi krisis bahan bakar fosil yaitu dengan memanfaatkan energi baru terbarukan, salah satunya hidrogen. Hidrogen merupakan energi baru terbarukan yang sangat menjanjikan karena lebih bersih dan ramah lingkungan. Salah satu cara untuk menghasilkan hidrogen adalah dengan elektrolisis air. Elektrolisis air adalah proses penguaraian air ( ) menjadi hidrogen ( ) dan oksigen ( ) dengan komposisi 2 hidrogen dan 1 oksigen. Gas hidrogen dan oksigen ini disebut juga dengan gas HHO (Brown’s Gas). Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hubungan antara variasi konsentrasi larutan Kalium Hidroksida (KOH) terhadap produksi gas HHO dan untuk mendapatkan perbandingan unjuk kerja elektroliser tipe wet cell dengan menggunakan sumber DC murni dan dengan sumber Pulse Width Modulation (PWM). Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Untuk merealisasikan pengembangan energi baru terbarukan, perlu adanya inovasi terhadap teknologi konversi energi yang menjadikan air sebagai bahan utama untuk menghasilkan gas HHO. Sehingga, diperlukan alat yang dapat memproduksi gas HHO. Generator HHO tipe wet cell atau Elektroliser tipe wet cell adalah salah satu alat yang dapat menghasilkan gas HHO dengan cara elektrolisis air. Proses elektrolisis air untuk menghasilkan gas HHO dapat dilakukan dengan cara menempatkan elektroda pada wadah yang sudah berisi air. Elektroda ini dihubungkan langsung dengan sumber arus searah (DC), sehingga terjadi reaksi kimia yang dapat memisahkan molekul air (H2O) menjadi hidrogen (H) dan oksigen (O2). Elektroliser terbuat dari bahan akrilik dengan tebal 0,8 cm dan berdimensi P x L x T : 14 cm x 10 cm x 12 cm. Elektroda yang digunakan berbahan dasar grafit dengan ukuran P x L x T : 14 cm x 2 cm x 2 cm. Jarak antar elektroda 2 cm. Menggunakan larutan elektrolit KOH 10 gram, 15 gram, dan 20 gram pada 1 liter air. Sumber listrik menggunakan DC power supply dengan output 12 V dan 20 A. Sinyal PWM bersumber dari Arduino UNO. Ketika menggunakan PWM, duty cycle ditetapkan 75% dan frekuensi 1 kHz. Hasil penelitian menunjukan bahwa terdapat pengaruh variasi konsentrasi larutan KOH, baik menggunakan sumber DC murni ataupun dengan sumber PWM. Semakin besar konsentrasi larutan KOH maka produksi gas HHO akan semakin banyak, arus menjadi lebih besar, daya yang dibutuhkan semakin besar, temperatur akan semakin meningkat seiring dengan berjalannya waktu, dan efisiensi akan menurun. Volume gas HHO yang dihasilkan dengan sumber DC murni serta konsentrasi larutan KOH 10 gram, 15 gram, dan 20 gram, masing-masing menghasilkan volume rata-rata sebesar 29,30 ml/menit, 64,67 ml/menit, dan 94,67 ml/menit. Sedangkan volume gas HHO yang dihasilkan dengan sumber PWM serta konsentrasi larutan KOH 10 gram, 15 gram, dan 20 gram, masing-masing menghasilkan volume rata-rata sebesar 25,33 ml/menit, 36,67 ml/menit, dan 88,67 ml/menit

Analisis Desain Pemasangan PLTS On-grid di GBTE Universitas Brawijaya: Studi Kelayakan pada Aspek Teknik dan Ekonom

Energi surya adalah energi yang bersumber dari matahari dan memiliki potensi besar untuk dimanfaatkan, salah satunya untuk dijadikan energi listrik. Sejalan dengan target bauran EBT 23% pada 2025 di Indonesia melalui Rencana Umum Energi Nasional (RUEN), energi surya menjadi salah satu energi terbarukan utama yang akan dikembangkan melalui panel surya. Hal ini ditujukan sebagai salah satu upaya untuk menekan emisi Gas Rumah Kaca (GRK), mewujudkan kemandirian energi di masa depan, dan membentuk sumber energi dengan biaya terjangkau. Gedung Bersama Teknik Elektro Universitas Brawijaya (GBTE UB) merupakan salah satu bangunan di lingkungan kampus UB yang akan menjadi objek penelitian dalam studi ini. Tujuan diadakannya studi ini adalah untuk mengetahui kelayakan pemasangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) atap secara on-grid. Studi ini dilakukan dengan meninjau kelayakan pemasangan dari dua aspek, yaitu aspek teknik dan ekonomi. Terdapat beberapa software yang diperlukan dalam studi ini yang meliputi: Helioscope, PVSyst 7.2, dan ETAP. Helioscope dan PVSyst 7.2 berguna dalam menentukan jenis komponen yang tepat dan simulasi berbagai jenis plotting yang ada. Berdasarkan simulasi, diperoleh bahwa sebanyak 46 modul Trina Solar TSM-PE14A 320 Wp dan sebuah inverter berkapasitas 12 kW akan memberikan nilai Performance Ratio (PR) 80,7% dan rasio DC/AC 1,23. Daya PLTS dengan total kapasitas 14,72 kWp dan energi lebih dari 18 MWh per tahun akan disuplai ke beban di GBTE UB. ETAP versi 16.0 berguna dalam menentukan distribusi daya yang ada pada sistem. Tercatat, sebanyak 15,1 kVA daya yang dipakai oleh beban masih membutuhkan daya dari PLN sebesar 8,14 kVA. Secara ekonomi, nilai investasi awal yang diperlukan dalam memasang PLTS on-grid adalah Rp 208.619.628 dengan skema net metering 1:1. Artinya melalui skema tersebut, seluruh energi yang surplus dapat diekspor ke jaringan PLN 100%. Simulasi menunjukkan bahwa nilai NPV sebesar Rp 256.265.384, IRR sebesar 19%, PP sebesar 6,45 tahun, dan PI sebesar 31,04. Berdasarkan studi kelayakan, sistem PLTS ini berhasil dinilai layak untuk diterapkan sebagai upaya mendorong akselerasi energi terbarukan di Indonesia

Desain Kontrol Kecepatan Motor Brushless DC Menggunakan Metode PID-Fuzzy

Motor Brushless Direct Current (BLDC) merupakan perkembangan dari motor DC, dimana dalam proses komutasinya menggunakan komutasi elektronik sehingga tidak terjadi gesekan mekanik, kebisingan dan percikan. Penggunaan motor BLDC diperlukan adanya sistem kontrol untuk mengatur kecepatannya. Metode yang dapat digunakan salah satunya adalah menggunakan kontroler PID. Kontroler PID dapat memperbaiki respon motor dengan menghasilkan respon yang cepat dan smooth serta overshoot yang kecil, tetapi kontroler PID tidak dapat diterapkan pada beban non linier, sedangkan motor BLDC memiliki multi-variabel, sistem non linear, dan dengan mudah dapat dipengaruhi oleh variasi parameter serta gangguan. Jika kontroler ini tetap diterapkan maka respon sistem terhadap kondisi steady akan cukup lama dan menyebabkan motor memiliki kinerja yang buruk. Penelitian kali ini dilakukan pengembangan kontroler dengan mengkombinasikan kontroler PID dengan Fuzzy Logic Control. Fuzzy logic control memproduksi parameter tambahan untuk masing-masing parameter pengontrol PID. Variasi dari keluaran FLC membuat pengontrol dapat beradaptasi secara implisit. Harapannya pada penelitian ini, akan didapatkan suatu respon sistem memiliki tingkat steady state yang tinggi dengan settling time yang cepat

Simulasi Sistem Regenerative Braking pada Pengontrolan Kecepatan Motor DC Berbasis Auto-Tuning Fuzzy-PID

Pada penelitian ini dilakukan simulasi sistem regenerative braking pada pengontrolan kecepatan motor DC berbasis auto-tuning fuzzy-PID. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui cara kerja dari sistem regenerative braking menggunakan bidirectional DC-DC converter dan mendapatkan kontroler auto-tuning fuzzy-PID yang sesuai dari sistem kontrol kecepatan motor DC. Hubungan proses regenerative braking dan kontrol kecepatan motor DC adalah proses regenerative braking menjadi action negative dari sistem yang dirancang dan kontrol kecepatan motor DC menjadi action positive. Action negative adalah hasil dari sistem regenerative braking bukan menjadi hasil primer yang diharapkan dari sistem yang dirancang, sedangkan action positive yang dimaksud pada kontrol kecepatan motor DC adalah hasil kontrol kecepatan yang sesuai setpoint merupakan hasil primer dari sistem yang dirancang. Proses regenerative braking yang bekerja pada sistem merupakan hasil dari engine braking atau pengereman mesin. Perancangan simulasi dilakukan pada software MATLAB/SIMULINK 2020a. Pengontrolan dilakukan dengan konfigurasi kaskade. Konfigurasi pertama untuk loop luar sebagai kontrol kecepatan dan konfigurasi kedua untuk loop dalam sebagai kontrol arus menggunakan hysteresis current control. Sebelum hysteresis current control terdapat kontrol PID yang dituning dengan kontrol logika fuzzy. Masukan kontrol logika fuzzy terdiri atas error dan delta error. Error didapatkan dari hasil pengurangan reference speed dan actual speed yang berasal dari motor DC dan delta error didapatkan dari hasil pengurangan error dan error sebelumnya. Digunakan metode inferensi Mamdani dan Centre of Gravity untuk defuzzifikasi. Keluaran dari kontrol logika fuzzy kemudian menjadi masukan pada hysteresis current control. Hasil dari kontroler adalah sinyal PWM. Pengujian sistem menggunakan dua mode bebanan yaitu tanpa beban dan berbeban. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini: ketika tanpa beban persentase error steady state bernilai 0,00071% dan saat berbeban bernilai 0,0001318%. Settling time mode tanpa beban sebesar 2,586 ms dan mode berbeban sebesar 1,303 ms. Sistem berbeban tidak memiliki overshoot dan sistem tanpa beban memiliki overshoot sebesar 0,0045

Analisis Daya Keluaran pada Sistem Panel Surya yang Menggunakan MPPT Incremental Conductance dan Particle Swarm Optimization

Pemanfaatan sinar matahari dapat digunakan untuk banyak hal, salah satunya adalah sebagai sumber energi terbarukan. Hal ini dikarenakan sinar matahari merupakan sumber daya alam yang tidak akan pernah habis meskipun digunakan terus menerus. Sinar matahari yang sampai diseluruh permukaan bumi dapat digunakan oleh panel surya untuk beroperasi. Sebelum dapat digunakan untuk kebutuhan harian, daya keluaran panel surya perlu dikonversi terlebih dahulu. Namun, dikarenakan salah satu permasalahan pada pemanfaatan sistem PV adalah energi listrik yang dihasilkan terbilang rendah maka diperlukan metode yang dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi panel surya sehingga saat terjadi perubahan radiasi matahari panel surya tetap bekerja secara maksimal. Sebagai upaya untuk mengoptimalkan kerja panel surya, perlu Maximum Power Point Tracking (MPPT) yang dapat menentukan titik daya maksimal panel surya dengan melacak daya maksimum sebuah panel surya sehingga didapatkan efisiensi maksimum dalam berbagai kondisi suhu dan radiasi. Banyak sekali macam algoritma yang dapat digunakan pada sistem MPPT, beberapa dari algoritma tersebut yaitu Incremental Conductance dan Particle Swarm Optimization. Algortima Incremental Conductance dipilih pada simulasi ini karena dapat menentukan titik MPP dan otomatis berhenti pada operating point. Dibandingkan dengan algoritma lain, algoritma Incremental Conductance dinilai lebih baik dalam menyesuaikan nilai radiasi yang ditangkap oleh panel surya. Sedangkan pemilihan Particle Swarm Optimization dikarenakan algoritma ini memiliki sifat mengoptimalisasi permasalahan dengan menggunakan fungsi objektif untuk mendapatkan kualitas dan kuantitas terbaik. Pada simulasi ini juga ditambahkan sebuah konverter Buck-Boost yang bertujuan menaikkan dan menurunkan nilai tegangan secara otomatis sehingga dapat memaksimalkan kerja dari keluaran panel surya. Berdasarkan hasil analisis simulasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa MPPT algoritma Incremental Conductance memiliki efisiensi sebesar 79,752% dan rata-rata waktu tracking 0,333 detik. Sedangkan, MPPT algoritma Particle Swarm Optimization memiliki efisiensi sebesar 90,075% dan rata-rata waktu tracking 1,644 detik