Pengaruh Integrasi PLTB terhadap Sub Synchronous Resonance Sistem Interaksi Tenaga Listrik

Pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) sebagai salah satu alternartif sumber energi pembangkit tenaga listrik meningkat secara signifikan. Peningkatan ini didorong oleh kemajuan teknologi peralatan konversi energi serta manfaat yang dihasilkan seperti ketersediaan energi yang melimpah dan ramah lingkungan. Di lain pihak, integrasi pembangkit EBT (PEBT) dapat meningkatkan resiko ketidakstabilan yang disebabkan oleh adanya fluktuasi injeksi daya serta interaksi antara PEBT dan pembangkit konvensional. Interaksi/ resonansi antara bagian poros (shaft) dari pembangkit konvensional dengan peralatan kompensasi seri dari saluran transmisi atau sistem kontrol dari PEBT dapat menyebabkan kerusakan parah pada shaft generator sehingga menyebabkan pemadaman menyeluruh (back-out). Fenomena resonansi ini yang dikenal dengan sub synchronous resonance (SSR). Penelitian ini menginvestigasi pengaruh integrasi pembangkit listrik berbasis EBT terhadap kondisi stabilitas dan SSR sistem tenaga listrik. Dilakukan investigasi kondisi kestabilan serta perbaikan tanggapan dinamik sistem ketika dioperasikan dengan injeksi daya PEBT yang tidak menentu (uncertain condition). Metode baru akan dikembangkan untuk mengidentifikasi terjadinya interaksi dan resonasi serta algoritma sistem kendali untuk menghindari terjadinya interaksi antara PEBT dan pembangkit konvensional. Hasil riset ini dapat dimanfaatkan sebagai salah satu pertimbangan dalam pengambilan keputusan untuk menentukan batas intergrasi maksimal PEBT pada sistem interkoneksi sehingga operasi stabil sistem tenaga listrik tersebut dapat dipertahankan. Terlebih, algoritma sistem kendali yang ditawarkan dapat lebih lanjut digunakan untuk mengembangkan sistem tenaga listrik dengan 100% PEBT terutama pada pulau-pulau terpencil dan daerah yang berlum terjangkau jaringan listrik PLN di seluruh Indonesia. Kata kunci: Energi Baru Terbarukan, Kestabilan, Interaksi, Sub Synchronous Resonance

Intelligent Load Frequency Control considering Large Scale Photovoltaic Generation

Large-scale renewable energy integration involving large scale PV plant is becoming popular in the last decade due to global warming and climate change. PV plant offers clean and environmentally friendly electricity. However, PV plant also provides unwanted impact in term of frequency stability. Hence appropriate, load frequency control due to the integration of PV plant is inevitable. This paper proposed an intelligent approach based on a differential evolutional algorithm (DEA) to optimize the control parameters of load frequency control (LFC) device. Time domain simulation was carried out to analyses, the frequency nadir of the system. The simulation results suggested that a significant enhancement of system dynamic behavior was monitored when the control parameters of LFC were optimized using the proposed DEA. Moreover, the proposed algorithm provided a promising result to improve system dynamic response in the system with high penetration of PV power plant. Index Term─ Load frequency control, pv plant, differential evolution algorithm

Intelligent Load Frequency Control considering Large Scale Photovoltaic Generation

─Large-scale renewable energy integration involving large scale PV plant is becoming popular in the last decade due to global warming and climate change. PV plant offers clean and environmentally friendly electricity. However, PV plant also provides unwanted impact in term of frequency stability. Hence appropriate, load frequency control due to the integration of PV plant is inevitable. This paper proposed an intelligent approach based on a differential evolutional algorithm (DEA) to optimize the control parameters of load frequency control (LFC) device. Time domain simulation was carried out to analyses, the frequency nadir of the system. The simulation results suggested that a significant enhancement of system dynamic behavior was monitored when the control parameters of LFC were optimized using the proposed DEA. Moreover, the proposed algorithm provided a promising result to improve system dynamic response in the system with high penetration of PV power plant

Probabilistic Small Signal Stability Analysis of Autonomous Wind-Diesel Microgrid

Probabilistic analysis of small signal stability analysis of a Hybrid Microgrid (MG) consists of two Wind Energy Conversion System (WECS) and one Diesel Engine (DE) is presented. As wind speed varied, active power output from WECS based distributed generator (DG) changed proportionally. The fluctuation of power contribution from each DG units significantly affects the oscillatory stability in MG. Therefore, to manage the uncertain condition of wind speed, a conventional droop control method should be modified. In this paper, the modified droop control method is employed to observe the small signal stability performance of hybrid MG under wind speed uncertainty. Probabilistic small signal stability of the MG system when the WECS based DG units were subjected to the same and different wind speed regimes were investigated using Monte Carlo (MC) method. Statistical analysis of the critical eigenvalues trajectories, damping ratio and oscillatory frequency are thoroughly analysed and presented. It was observed that at a higher wind speed variation, the small signal stability performance of MG deteriorated severely. Moreover, it was also monitored that when each of WECS was subjected to distinct wind speed, the system stability declines considerably, compared to when same wind speed regime was applied on each of those WECS based DG units

ANALISA PENGARUH PEMBANGKIT TENAGA ANGIN SKALA BESAR TERHADAP STABILITAS TEGANGAN STATIK DAN DINAMIK SISTEM TENAGA LISTRIK

RINGKASAN Semakin meningkatnya penggunaan energi angin sebagai salah satu pembangkit berbasis energi baru terbarukan (EBT) selain memberikan banyak keuntungan tetapi juga secara signifikan mengubah karakteristik kendali dan operasi sistem tenaga elektrik. Kondisi kecepatan angin yang senantiasa berfluktuatif serta penggunaan teknologi baru pada pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) yang berbeda dengan pembangkit listrik konvensional menimbulkan permasalahan baru khususnya berkaitan dengan kestabilan sistem tenaga listrik. Salah satu hal yang menjadi perhatian utama untuk menjaga stabilitas sistem tenaga listrik adalah mempertahankan kestabilan profil tegangan baik pada kondisi transient maupun pada kondisi steady state. Dengan mulai beroperasinya PLTB Sidrap dengan kapasitas 75 MW di Sulawesi serta mulai dibangunnya PLTB skala besar di berbagai daerah di Indonesia, diperlukan penelitian untuk menginvestigasi pengaruh PLTB pada stabilitas sistem tenaga listrik khususnya yang berkaitan dengan stabilitas tegangan. Penelitian ini menginvestigasi pengaruh pemasangan PLTB skala besar terhadap kondisi stabilitas tegangan statis dan dinamik sistem tenaga listrik. Pada penelitian ini, dilakukan juga analisa pemasangan peralatan kompensator seperti FACTS devices untuk memperbaiki dan meningkatan perilaku dinamik dan kestabilan sistem tenaga dengan penetrasi pembangkit berbasis energi baru-terbarukan (EBT). Kata kunci: PLTB, kestabilan tegangan statik dan dinamik, FACTS device

Analisa Stokastik dan Perbaikan Stabilitas Dinamik pada Operasi Autonomous Sistem Microgrid

Penelitian ini menganalisa pengaruh dari ketidakpastian (uncertainty) dari energi baru terbarukan (EBT) terhadap kestabilan small-signal dan perbaikan tanggapan dinamik dari sistem microgrid (MG) ketika dioperasikan secara mandiri (autonomous). Fungsi probabilitas distribusi EBT diestimasi dengan menggunakan pendekatan metode Copula. Analisa probabilitas kestabilan dari sistem MG dilakukan degan pendekatan probabilistik dan stokastik untuk mendapatkan gambaran yang lengkap berkaitan dengan perilaku dinamik dan resiko ketidakstabilan. Stabilitas small-signal dari sistem MG ketika diopeasikan secara mandiri dalam kondisi EBT yang berfluktuatif dievaluasi melalui probabilitas distribusi eigenvalues kritis dengan menggunakan metode Monte Carlo. Kata kunci: energi baru terbarukan, microgrid, probabilistic, Monte Carlo

Analisa Pengaruh Pembangkit Tenaga Angin Skala Besar Terhadap Stabilitas Tegangan Statik dan Dinamik Sistem Tenaga Listrik

Semakin meningkatnya penggunaan energi angin sebagai salah satu pembangkit berbasis energi baru terbarukan (EBT) selain memberikan banyak keuntungan tetapi juga secara signifikan mengubah karakteristik kendali dan operasi sistem tenaga elektrik. Kondisi kecepatan angin yang senantiasa berfluktuatif serta penggunaan teknologi baru pada pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) yang berbeda dengan pembangkit listrik konvensional menimbulkan permasalahan baru khususnya berkaitan dengan kestabilan sistem tenaga listrik. Salah satu hal yang menjadi perhatian utama untuk menjaga stabilitas sistem tenaga listrik adalah mempertahankan kestabilan profil tegangan baik pada kondisi transient maupun pada kondisi steady state. Dengan mulai beroperasinya PLTB Sidrap dengan kapasitas 75 MW di Sulawesi serta mulai dibangunnya PLTB skala besar di berbagai daerah di Indonesia, diperlukan penelitian untuk menginvestigasi pengaruh PLTB pada stabilitas sistem tenaga listrik khususnya yang berkaitan dengan stabilitas tegangan. Penelitian ini menginvestigasi pengaruh pemasangan PLTB skala besar terhadap kondisi stabilitas tegangan statis dan dinamik sistem tenaga listrik. Pada penelitian ini, dilakukan juga analisa pemasangan peralatan kompensator seperti FACTS devices untuk memperbaiki dan meningkatan perilaku dinamik dan kestabilan sistem tenaga dengan penetrasi pembangkit berbasis energi baru-terbarukan (EBT). Kata kunci: PLTB, kestabilan tegangan statik dan dinamik, FACTS device

Analisis Dinamis dan Statis Pada Sistem Tenaga Listrik Sumbawa Akibat Penambahan Static Var Compensator Kapasitas 4 Mvar

Kestabilan tegangan mengacu pada kemampuan sistem tenaga dalam mempertahankan tegangannya untuk stabil di semua bus dalam sistem setelah mengalami gangguan. Ketika gangguan pada sistem meningkatkan permintaan dari daya reaktif di luar kapasitas sumber yang tersedia maka kestabilan tegangan terancam, skenario terburuknya adalah tegangan turun dibawah level tegangan yang ditentukan. Salah satu perangkat modern yang  dapat mengkompensasi konsumsi daya reaktif pada sistem dan mampu menjaga tegangan bus pada tingkat yang diinginkan adalah SVC. Studi kasus dalam penelitian ini yaitu pada Kelistrikan Sumbawa di Gardu Induk Alas 20 kV, Sistem Kelistrikan Sumbawa ini dimodelkan menggunakan perangkat lunak DIgSILENT PowerFactory. Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki pengaruh sebelum dan sesudah pemasangan SVC di Gardu Indu Alas 20 kV terhadap gangguan di Bus Gardu Induk Alas sisi 70 kV. Analisis kestabilan tegangan menggunakan metode kurva P-V, dan  respon tegangan sistem studi dinamik sebelum dan sesudah pemasangan SVC. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan menggunakan SVC (-4Mvar), profil tegangan telah ditingkatkan. Diamati bahwa profil tegangan bus GI Alas 20 kV ditemukan 0,81 p.u tanpa SVC dan dengan SVC meningkat menjadi 0,98 p.u. Margin kestabilan tegangan juga telah ditingkatkan, didapatkan Bus GI Alas tanpa SVC stabil dipembebanan 7,22 MW dan dengan SVC stabil dipembebanan 17,83 MW sebelum terjadi Undervoltage

Smart DIPSS for Dynamic Stability Enchancement on Multi-Machine Power System

Disruption of the electric power system always results in instability. These disturbances can be in the form of network breaks (transients) or load changes (dynamic). Changes in load that occur suddenly and periodically cannot be responded well by the generator so that it can affect the dynamic stability of the system. This causes the occurrence of frequency oscillations in the generator. A poor response can cause frequency oscillations for a long period. This will result in a reduction in the available power transfer power. In a multi-machine power system, all the machines work in synchrony, so the generator must operate at the same frequency. Therefore, disturbances that arise will have a direct impact on changes in electrical power. In addition, changes in electrical power will have an impact on mechanical power. The difference in response speed between a fast electrical power response and a slower mechanical power response will result in instability. As a result of these differences, the system oscillates. The addition of the excitation circuit gain is less able to stabilize the system. To solve the problem, additional signal changes are required. The additional signal is generated by the Dual Input Power System Stabilizer (DIPSS) setting using the Ant Colony Optimization (ACO) method.Disruption of the electric power system always results in instability. These disturbances can be in the form of network breaks (transients) or load changes (dynamic). Changes in load that occur suddenly and periodically cannot be responded well by the generator so that it can affect the dynamic stability of the system. This causes the occurrence of frequency oscillations in the generator. A poor response can cause frequency oscillations for a long period. This will result in a reduction in the available power transfer power. In a multi-machine power system, all the machines work in synchrony, so the generator must operate at the same frequency. Therefore, disturbances that arise will have a direct impact on changes in electrical power. In addition, changes in electrical power will have an impact on mechanical power. The difference in response speed between a fast electrical power response and a slower mechanical power response will result in instability. As a result of these differences, the system oscillates. The addition of the excitation circuit gain is less able to stabilize the system. To solve the problem, additional signal changes are required. The additional signal is generated by the Dual Input Power System Stabilizer (DIPSS) setting using the Ant Colony Optimization (ACO) method

Enabling BES in Large PV Plant for Stability Enhancement of Power Systems with high RES

Transmission level PV plants have become a reality in recent years for encouraging more renewable energy. Large-scale PV plants can provide clean, affordable and sustainable electricity to the grid. However, they also introduce negative impacts as a result of intermittent power output and zero inertia characteristics. Hence, PV plants need an auxiliary device to overcome these concerns. One of the auxiliary devices that becoming favorable in recent years is Battery Energy Storage (BES). BES can provide fast response in providing constant active power to the grid or storing energy from PV plant along with a number of other capabilities. This paper investigates the influence of BES system installation at large-scale PV plant on small disturbance angle stability of interconnected power system. Analysis of sensitive eigenvalues, damping ratio, and phase portrait are carried out to investigate the impact of utilizing BES system in large-scale PV plant. From the simulation results, it was found that installing BES system in large-scale PV plant has significant influence in EM mode and BES system capacity also has a contribution in the dynamic behavior of the system