Reduksi Nilai Total Harmonic Distortion Pada Inverter Multilevel Cascaded HBridge 5 Tingkat Menggunakan Rangkaian Shunt Active Power Filter

Saat ini masyarakat sudah mulai beralih menggunakan panel surya sebagai suplai listrik untuk kebutuhan baik rumah tangga, industri maupun penerangan jalan umum. Panel surya membutuhkan inverter untuk mengubah sumber daya DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi sumber daya AC untuk mencatu beban-beban AC. Dalam praktiknya, panel surya mensuplai listrik tidak hanya pada beban-beban linier saja melainkan juga pada beban-beban non-linier. Beban-beban non-linier adalah beban yang nilainya berubah-ubah tiap waktunya. Beban-beban non-linier itu dapat berupa motor listrik, charger handphone dan jenis konverter daya lainnya. Beban non-linier yang terhubung dengan sistem tenaga listrik dapat membuat gelombang arus menjadi cacat. Cacat gelombang ini dihitung dengan istilah Total Harmonic Distortion atau THD. Untuk mengatasi hal ini dalam penelitian ini Shunt Active Power Filter (SAPF) dipilih untuk mereduksi nilai THD yang terkandung dalam arus sistem. Pada penelitian ini didesain inverter multilevel 3 fasa dengan susunan cascaded h-bridge 5 tingkat yang menggunakan teknik multicarrier SPWM sebagai pembangkitan pulsa gate MOSFET pada inverter, serta dilengkapi dengan rangkaian shunt active power filter sebagai filter aktif yang berfungsi untuk mereduksi nilai THD arus sistem. Dengan memvariasikan nilai RL pada beban non-linier, akan dianalisis pengaruh perubahan nilai beban terhadap THD arus saat sistem tanpa dilengkapi rangkaian SAPF dan saat sistem dilengkapi rangkaian SAPF. Kemudian akan dilihat perbedaan nilai THD saat sistem sebelum dipasang rangkaian SAPF dan saat sistem setelah dipasang rangkaian SAPF. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan inverter multilevel cascaded h-bridge 5 tingkat dengan rangkaian SAPF pada Simulink MATLAB. Pertama-tama dilakukan perhitungan parameter rangkaian yang diperlukan untuk menjalankan simulasi. Setelah nilai-nilai parameter didapatkan, nilai RL beban non-linier akan divariasikan mulai dari R=10Ω dan L=0mH hingga R=100Ω dan L=1H kemudian nilai arus dan THD akan dicatat. Simulasi dijalankan pada 2 kondisi yaitu saat sistem tanpa rangkaian SAPF dan saat sistem dipasang rangkaian SAPF. Hal ini dilakukan untuk melihat seberapa besar nilai THD dapat diturunkan oleh rangkaian SAPF. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah bahwa nilai THD arus dipengaruhi oleh besarnya nilai R dan L beban non-linier. Pada simulasi rangkaian dengan SAPF, terdapat lonjakan gelombang arus sistem di awal, oleh karenanya untuk menghindari perhitungan nilai THD saat lonjakan terjadi, maka perhitungan nilai THD dilakukan dengan start time detik ke 0,022 sekon. Dalam simulasi ini, rangkaian SAPF terbukti mampu menurunkan nilai THD arus sistem

Perancangan Sistem Pengendalian Kecepatan Motor Pompa Air Tekanan Konstan

Penelitian ini membahas tentang pengendalian motor penggerak pompa air yang dimaksudkan untuk menghasilkan tekanan keluaran pompa yang konstan. Tekanan konstan diperlukan oleh suatu sistem pompa air untuk mengatasi perbedaan debit pada sistem instalasi air ketika jumlah keran yang dibuka bervariasi. Pada saat satu keran dibuka, tekanan air akan sangat tinggi, tetapi saat beberapa keran dibuka tekanan air akan menurun. Hal ini menjadi permasalahan pada sistem yang kerjanya dipengaruhi oleh tekanan seperti pemanas air. Pengendalian kecepatan pompa dilakukan oleh rangkaian PWM ac chopper yang dapat mengubah tegangan masukan sumber yang dicatukan ke motor berdasarkan duty-cycle PWM dengan umpan Balik sensor tekanan. Hasilnya adalah tekanan keluaran pompa dapat dipertahankan konstan sesuai dengan set-point sebesar 0,8 kg/cm2. Namun demikian, debit air yang dihasilkan di setiap keran tidak konstan. Oleh sebab itu, konsep pengen-dalian perlu diperbaiki agar dapat menghasilkan debit yang konstan.Kata kunci— Tekanan konstan, Motor pompa, pwm ac choppe

Updating and Downdating The Linear Decoder for The Uplink of Multiuser Massive MIMO Systems

Deteksi Zero forcing dan MMSE umumnya sering digunakan untuk memperkirakan atau menghitung berapa approximation channel di massive MIMO. Di penelitian syang telah dilakukan sebelumnya banyak menggunakan salah satu detector saja dalam menghitung channel. Di penelitian ini, algoritma yang dibuat dapat dipergunakan untuk kedua tipe detector ini zero forcing atau MMSE ketika salah satu user dating atau pergi dari channel. Penelitian ini berdasarkan algoritma Singular Value Decomposition (SVD) dari matrik channel yang dikembangkan dengan gabungan dari Gram Schmid saat updating (salah satu user datang/masuk channel) dan menggunakan Given Rotation saat downdating. (salah satu user meninggalkan channel) untuk menjaga bentuk matriks dalam SVD. Kita menggunakan Given rotation untuk membuat matrix menjadi bidiagonal dan Golub Kahan untuk menghilangkan matriks diagonalnya. Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa penelitian ini menghasilkan hasil performansi yang lebih baik dari skela yang lain dengan kompleksitas yang lebih rendah

Operasi Ekonomis Pembangkit Tenaga Listrik Dengan Metode Iterasi Lambda Menggunakan Komputasi Paralel

Operasi ekonomis pembangkit tenaga listrik merupakan aspek penting dalam manajemen sistem tenaga listrik. Penelitian ini membahas tentang operasi ekonomis pembangkit tenaga listrik dengan menerapkan metode iterasi lambda menggunakan komputasi paralel. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan penjadwalan pada masing – masing unit pembangkit tenaga listrik sehingga didapatkan daya keluaran yang optimal dengan biaya total bahan bakar yang minimum dan membandingkan waktu perhitungan iterasi lambda pada operasi ekonomis pembangkit tenaga listrik dengan menggunakan komputasi paralel dan serial. Data yang diuji dalam penelitian ini adalah pembangkit listrik tenaga termal sistem IEEE 30 Bus dan sistem 500 kV Jawa – Bali. Perhitungan operasi ekonomis pada penelitian ini dilakukan dengan mencari kombinasi penjadwalan (On/Off) dari masing – masing unit pembangkit. Kemudian menentukan biaya bahan bakar pada masing – masing kombinasi menggunakan metode iterasi lambda komputasi serial. Kombinasi yang dipilih adalah kombinasi yang menghasilkan biaya bahan bakar yang paling murah. Kombinasi penjadwalan yang menghasilkan biaya bahan bakar paling murah akan dianalisis menggunakan metode iterasi lambda komputasi parale

Reduksi Nilai Total Harmonic Distortion Pada Inverter Multilevel Cascaded H- Bridge 5 Tingkat Menggunakan Rangkaian Shunt Active Power Filte

RINGKASAN Khairil Anwar, Jurusan Teknik Elektro, Fakulltas Teknik Universitas Brawijaya, April 2021, Reduksi Nilai Total Harmonic Distortion Pada Inverter Multilevel Cascaded H- Bridge 5 Tingkat Menggunakan Rangkaian Shunt Active Power Filter, Dosen Pembimbing: Ir. Wijono, M.T., Ph.D. dan Ir. Unggul Wibawa, M.Sc., IPM. Saat ini masyarakat sudah mulai beralih menggunakan panel surya sebagai suplai listrik untuk kebutuhan baik rumah tangga, industri maupun penerangan jalan umum. Panel surya membutuhkan inverter untuk mengubah sumber daya DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi sumber daya AC untuk mencatu beban-beban AC. Dalam praktiknya, panel surya mensuplai listrik tidak hanya pada beban-beban linier saja melainkan juga pada beban-beban non-linier. Beban-beban non-linier adalah beban yang nilainya berubah-ubah tiap waktunya. Beban-beban non-linier itu dapat berupa motor listrik, charger handphone dan jenis konverter daya lainnya. Beban non-linier yang terhubung dengan sistem tenaga listrik dapat membuat gelombang arus menjadi cacat. Cacat gelombang ini dihitung dengan istilah Total Harmonic Distortion atau THD. Untuk mengatasi hal ini dalam penelitian ini Shunt Active Power Filter (SAPF) dipilih untuk mereduksi nilai THD yang terkandung dalam arus sistem. Pada penelitian ini didesain inverter multilevel 3 fasa dengan susunan cascaded h-bridge 5 tingkat yang menggunakan teknik multicarrier SPWM sebagai pembangkitan pulsa gate MOSFET pada inverter, serta dilengkapi dengan rangkaian shunt active power filter sebagai filter aktif yang berfungsi untuk mereduksi nilai THD arus sistem. Dengan memvariasikan nilai RL pada beban non-linier, akan dianalisis pengaruh perubahan nilai beban terhadap THD arus saat sistem tanpa dilengkapi rangkaian SAPF dan saat sistem dilengkapi rangkaian SAPF. Kemudian akan dilihat perbedaan nilai THD saat sistem sebelum dipasang rangkaian SAPF dan saat sistem setelah dipasang rangkaian SAPF. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan inverter multilevel cascaded h-bridge 5 tingkat dengan rangkaian SAPF pada Simulink MATLAB. Pertama-tama dilakukan perhitungan parameter rangkaian yang diperlukan untuk menjalankan simulasi. Setelah nilai-nilai parameter didapatkan, nilai RL beban non-linier akan divariasikan mulai dari R=10Ω dan L=0mH hingga R=100Ω dan L=1H kemudian nilai arus dan THD akan dicatat. Simulasi dijalankan pada 2 kondisi yaitu saat sistem tanpa rangkaian SAPF dan saat sistem dipasang rangkaian SAPF. Hal ini dilakukan untuk melihat seberapa besar nilai THD dapat diturunkan oleh rangkaian SAPF. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah bahwa nilai THD arus dipengaruhi oleh besarnya nilai R dan L beban non-linier. Pada simulasi rangkaian dengan SAPF, terdapat lonjakan gelombang arus sistem di awal, oleh karenanya untuk menghindari perhitungan nilai THD saat lonjakan terjadi, maka perhitungan nilai THD dilakukan dengan start time detik ke 0,022 sekon. Dalam simulasi ini, rangkaian SAPF terbukti mampu menuru

Kontrol Cerdas Pengisian Baterai Lithium Ion Type LIR 18650 dengan Ohmic Drop Compensation (ODC)

Baterai lithium-ion dengan berbagai keunggulan banyak digunakan sebagai baterai sekunder, baterai pengisian pintar dengan metode mengadopsi karakteristik yang dikeluarkan oleh pabrik. Pembangkit tegangan dan arus menggunakan Ohmic-drop menyebabkan kompensasi mengubah nilai resistansi dalam baterai saat pengisian. Pengisian daya baterai dilakukan ketika kapasitas kosong, 80%, 50%. Dari data uji yang dihasilkan selama proses pengisian daya baterai sebesar 0,040818, 0,00333 dan 0,0087. Kesesuaian generasi dan tegangan saat ini meningkat ketika kapasitas baterai terisi penuh

Penerapan SEPIC Converter Pada Proses Pengereman Regeneratif Motor Brushless Direct Current Dengan Superkapasitor

Motor BLDC adalah jenis motor listrik yang biasa digunakan pada kendaraan listrik dikarenakan kelebihan yang lebih efisien, rendah noise, dan tahan lama. Pada pengoperasinnya motor listrik bisa dilakukan pengereman dengan metode pengereman regeneratif yang mampu meningkatkan penggunaan daya. Superkapasitor dipilih sebagai beban pada pengereman regeneratif dikarenakan siklus charging-discharging hingga 1 juta, dan siklus charging dan discharging yang cepat. Untuk melakukan pengereman tersebut diperlukan rectifier sebagai penyearah keluaran motor, dan converter sebagai pengatur tegangan. SEPIC converter dipilih dikarenakan kemampuannya yang mampu menaik turunkan tegangan, rendah ripple, serta keluaran yang bersifat non-inverting. Namun ini meruapakan metode baru sehingga perlu diketahui bagaimana bentuk kurva hubungan antara waktu pengereman regeneratif motor BLDC dengan nilai duty cycle, serta kurva hubungan antara energi yang tersimpan pada proses charging superkapasitor motor BLDC dengan nilai duty cycle yang dapat digunakan untuk pengoperasian motor nantinya. Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian dengan merancang rangkaian pengereman regeneratif motor BLDC dengan superkapasitor dan SEPIC Converter sebagai pengatur tegangan pada software PSIM. Pengujian akan dilakukan dengan mengoperasikan motor dengan disuplai daya DC sebesar 24 V, dan nilai duty cycle akan divarasikan antara 10% - 80%. Dari pengujian tersebut akan dilakukan 3 pengujian, yakni kondisi pengereman dengan variabel terikat berupa waktu pengereman dan torsi, kinerja SEPIC converter dengan variabel terikat berupa arus, tegangan dan daya, dan kondisi charging superkapasitor dengan variabel terikat berupa tegangan dan energi pada superkapasitor. Dari hasil pengujian didapatkan bentuk kurva hubungan antara waktu pengereman motor BLDC dengan nilai duty cycle adalah berbentuk eksponensial yang menurun. Dimana semakin besar nilai duty cycle akan mempersingkat waktu pengereman. Sedangkan bentuk kurva hubungan antara energi yang tersimpan pada superkapasitor dengan nilai duty cycle berbentuk eksponensial yang menurun. Dimana hubungan duty cycle dengan energi yang tersimpan berbanding terbalik. Duty cycle juga berpengaruh terhadap peran converter. Apabila nilai duty cycle kurang dari 50% akan membuat converter bekerja sebagai penurun tegangan. Sedangkan bila nilai duty cycle lebih besar dari 50% akan membuat converter bekerja sebagai penaik tegangan. Converter memiliki efisiensi berkisar antara 90.8% - 99.9%, dengan efisiensi tertinggi didapat saat duty cycle bernilai 50%, sedangkan efisiensi terendah pada nilai duty cycle 80

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

Evaluasi dan Koreksi Faktor Daya Pada Sistem Jaringan Kelistrikan Industri Pabrik Gula Glenmore dengan SVC dan STATCOM

Sistem pengelolaan kelistrikan yang baik sangat diperlukan dalam kemajuan dari sebuah industri. Pada sistem kelistrikan industri, kondisi beban akan berpengaruh pada operasi sistem. Pertumbuhan beban tersebut diikuti dengan meningkatnya daya reaktif akibat banyaknya penggunaan beban induktif pada bus beban maupun pada saluran. Faktor daya yang rendah dapat disebabkan oleh beban induktif. Beban yang bersifat induktif tidak hanya membutuhkan daya aktif tetapi juga daya reaktif. Beban induktif diciptakan oleh lilitan kawat (kumparan) yang terdapat di berbagai alat listrik seperti motor listrik, trafo dan relay. Daya reaktif yang dibutuhkan oleh beban induktif ini dapat membuat nilai cos ϕ turun. Rendahnya faktor daya pada sistem dapat menyebabkan arus meningkat, meningkatkan KVA sehingga rating peralatan dan biaya perawatan tinggi serta adanya drop tegangan yang cukup besar dan kerugian disepanjang penghantar, hal ini akan menyebabkan sistem atau peralatan akan memiliki nilai efisiensi yang rendah. Selain itu, sesuai standard PLN akan memberi pinalti jika nilai factor daya pada suatu system industri kurang dari 0.9. Penelitian ini membahas tentang perbaikan faktor daya pada sistem jaringan kelistrikan Industri Gula Glenmore. Faktor daya yang rendah dapat disebabkan oleh variasi beban induktif. Hal tersebut memberikan dampak arus yang besar dan daya reaktf tinggi hingga dapat terjadi black out pada sistem kelistrikan Industri Gula Glenmore. Faktor daya rendah diperbaiki dengan Costum Power Devices paling efektif yaitu Static Var Compensator (SVC) dan Static Synchronous Compensator (STATCOM). Load bus yang dievaluasi dan dikoreksi adalah yang memiliki faktor daya rendah. Penerapan STATCOM dapat meningkatkan factor daya dengan nilai daya.reaktif dalam kisaran dari +4,9 hingga – 0,994 MVAR, +1,6 hingga -0,32 MVAR dan +3,9 hingga -0,7875 MVAR. Pada penerapan SVC, untuk hasil yang paling rendah, faktor daya meningkat dari 0,76 menjadi 0,86 dengan nilai daya reaktif dalam kisaran dari + 1,6 hingga – 0,64 MVAR. Factor daya meningkat dari 0,76 menjadi 0,85 dengan nilai daya reaktif dalam kisaran dari + 4,9 hingga – 1,9 MVAR. Dan untuk hasil yang tertinggi, faktor daya meningkat dari 0,82 menjadi 0,92 dengan nilai daya reaktif dalam kisaran dari + 3,9 hingga – 1,5 MVAR. Dengan penambahan SVC dapat mengurangi nilai daya reaktif pada bus – bus utama pada system yaitu kisaran 30% hingga 50% daya reaktif bus utama juga dapat meminimalisir drop tegangan sebesar 1 %