Identifikasi dan Peningkatan Nilai Stabilitas Tegangan pada Sistem Distribusi Tiga Fasa Menggunakan Metode Positive Sequence Catastrophe Theory

Permasalahan stabilitas tegangan pada sistem distribusi ditandai dengan penurunan tegangan secara cepat yang diakibatkan oleh pembebanan sistem yang berlebih. Penurunan nilai stabilitas tegangan pada sistem distribusi akan mengakibatkan jumlah beban yang dapat tersuplai menjadi terbatas. Terlebih lagi sistem distribusi yang terbuhung langsung ke beban mengakibatkan permasalahan stabilitas tegangan pada sistem distribusi menjadi sebuah permasalahan serius. Dampak terburuk dari permasalahan stabilitas tegangan adalah menyebabkan sistem menjadi padam total. Dengan melihat nilai indeks stabilitas tegangan (VSI), menggunakan metode L-index atau catastrophe theory kondisi stabilitas tegangan pada sebuah sistem distribusi dapat diketahui. Namun, teknik-teknik tersebut menggunakan pendekatan sistem distribusi yang dianggap seimbang. Untuk itu didalam disertasi ini dikembangkan sebuah metode untuk mencari nilai indeks stabilitas tegangan pada sistem distribusi tiga fasa tak seimbang. Metode ini merupakan pengembangan konsep sequence component. Sequence component digunakan untuk menyederhanakan analisis sistem tenaga listrik yang tidak seimbang menjadi komponen urutan positif, negatif dan nol. Nilai sequence component inilah yang akan digunakan pada metode Catastrophe Theory untuk menentukan nilai indeks stabilitas tengangan pada sistem distribusi tiga fasa tidak seimbang. Metode ini bernama metode Positive Sequence Based Catastrophe Theory Voltage Stability Index (P.S Cat VSI). Kemudian hasil metode ini dibandingkan dengan nilai urutan indeks stabilitas tegangan hasil dari nilai positive sequence Voltage Ranking Index (VRI) dan Voltage Stability Index (VSI’s) tiga fasa untuk validasi metode usulan, sedangkan plant yang digunakan adalah IEEE radial 15 bus dan sistem distribusi surabaya utara 20 kV. Nilai indeks stabilitas tegangan yang diperoleh dari metode usulan akan menjadi dasar untuk melakukan peningkatan nilai stabilitas tegangan. Pada akhir penelitian ini diperoleh mekanisme untuk mengatasi permasalahan stabilitas tegangan yang dapat diimplementasikan kedalam sebuah sistem distribusi sehingga diperoleh sebuah otomasi sistem distribusi (distribution automation system) pada sistem distribusi tidak seimbang. ================================================================================================================== Voltage stability problems in the distribution system is characterized by rapid voltage drop caused by excessive loading system. Impairment of voltage stability in the distribution system will result in the amount of load that can be supplied is limited. Moreover, the distribution system directly connected to the load lead the voltage stability problems in the distribution system becomes a serious problem. The worst effects of voltage stability problem is causing the system blackout. By looking at the voltage stability index (VSI) value, L-index and catastrophe theory, the voltage stability condition in a distribution system can be observed. However, these techniques use a balanced approach to the distribution system. In this dissertation developed a new method to obtain the value of voltage stability index in three-phase unbalanced distribution system. The proposed method is a development of the symmetrical components. Symmetrical components is used to simplify analysis of unbalanced distribution system by changing the phase value into positive, negative and zero sequences. The value of the sequence will be used in Catastrophe Theory method to determine the value of voltage stability index on three phase unbalanced distribution system. This method called positive sequence based catastrophe theory voltage stability index (P.S Cat VSI). Then the results of the proposed method will be compared with the value of the positive sequence voltage ranking and VSIs three phase to validate the proposed method, while the plant used are IEEE 15 bus radial distribution systems and Surabaya Utara 20 kV distribution systems. Voltage stability index values obtained from the proposed method used as a reference to improve voltage stability index values in unbalanced distribution system. In this dissertation obtained a mechanism to prevent voltage stability problems that can be implemented on the distribution automation system for unbalanced distribution systems

Rekonfigurasi Dinamis Jaring Distribusi Radial 20 kV Teluk Betung untuk Meningkatkan Profil Tegangan dengan Mempertimbangkan Gangguan Saluran dan Injeksi Renewable Energy

Sistem distribusi tenaga listrik semakin berkembang yang ditandai dengan meningkatnya permintaan energi listrik. Terlebih lagi, keberadaan pembangkit listrik dengan sumber terbarukan semakin berkembang dan meluas. Pada kenyataannya, nilai beban dan pembangkitan sumber energi terbarukan selalu berubah. Semakin meningkatnya permintaan energi listrik serta nilai beban yang selalu berubah menyebabkan permasalahan seperti kerugian daya dan penurunan tegangan. Permasalahan ini dapat diselesaikan dengan melakukan rekonfigurasi dinamis yang memperhatikan energi terbarukan dan dinamika perubahan beban. Rekonfigurasi dinamis dilakukan pada jaringan distribusi radial 20 kV ULP Teluk Betung kota Bandar Lampung dengan metode Binary Particle Swarm Optimization (BPSO) untuk mengurangi kerugian daya dan meningkatkan nilai tegangan pada jaringan distribusi. Metode Newton-Raphson digunakan sebagai metode aliran daya pada studi rekonfigurasi dinamis ini. Berdasarkan hasil simulasi dan analisis pada sistem distribusi yang terjadi gangguan pemutusan saluran dan terpasang sistem PV, setelah dilakukan rekonfigurasi dinamis pada sistem distribusi didapatkan bahwa dalam waktu 24 jam terjadi pengurangan kerugian daya aktif adalah sebesar 47,001% dan pengurangan kerugian daya reaktif adalah sebesar 46,866%. Nilai tegangan rata-rata pada sistem distribusi dalam 24 jam adalah sebesar 0, 98947 p.u dan dengan nilai tegangan minimum adalah sebesar 0,95444 p.u. Dari hasil simulasi dan analisis, rekonfigurasi dinamis dengan metode BPSO mampu meningkatkan nilai tegangan dan menurunkan kerugian daya pada sistem distribusi yang terjadi gangguan saluran dan terpasang sistem PV

Dynamic Economic Dispatch Considering Emission Using Multi-Objective Flower Pollination Algorithm

This paper presents dynamic economic dispatch considering emission constraint using multi-objective flower pollination algorithm (MOFPA) method. Minimizing the operating cost in economic dispatch is no longer permitted to be the only criterion for dispatching the electric power due to environmental and health consideration. Besides, dynamic constraints such as output power ramp rates have to be considered to avoid excessive fatigue in plant structure, which leads to the necessity of solving this problem using improved economic dispatch called dynamic economic emission dispatch (DEED). In this paper, fuel cost and NOx emission functions are considered as a single-objective optimization problem and both of them can be formulated by using multi-objective optimization. This multi-objective optimization function will be solved using Flower Pollination Algorithm (FPA). This algorithm is a new nature-inspired algorithm, based on the characteristics of flowering plants. Based on the literature survey, the cost function is taken as a quadratic function and solved for economic and emission dispatch problem. The IEEE 30-bus system with 6- generation units is presented as a plant to illustrate the application of the proposed problem.

Determination of location and capacity of distributed generations with reconfiguration in distribution systems for power quality improvement

The use of non-linear loads and the integration of renewable energy in electricity network can cause power quality problems, especially harmonic distortion. It is a challenge in the operation and design of the radial distribution system. This can happen because harmonics that exceed the limit can cause interference to equipment and systems. This study will discuss the determination of the optimal location and capacity of distributed generation (DG) and network reconfiguration in the radial distribution system to improve the quality of electric power, especially the suppression of harmonic distribution. This study combines the optimal location and capacity of DG and network reconfiguration using the particle swarm optimization method. In addition, this research method is implemented in the distribution system of Bandar Lampung City by considering the effect of using nonlinear loads to improve power quality, especially harmonic distortion. The inverter-based DG type used considers the value of harmonic source when placed. The combination of the proposed methods provides an optimal solution. Increased efficiency in reducing power losses up to 81.17% and %total harmonic distortion voltage (THDv) is below the allowable limit

Analisis Penyebaran Harmonisa Pada Sistem Distribusi Radial Kota Bandar Lampung Menggunakan Metode Forward Backward Sweep dan Harmonic Load Flow

Permintaan akan peningkatan kebutuhan energi listrik oleh konsumen merupakan sebuah tantangan tersendiri dalam menjaga kualitas daya sistem tenaga listrik. Penggunaan beban nonlinear berupa peralatan berbasis semikonduktor dapat membangkitkan penyebaran harmonisa yang dapat meningkatkan losses hingga rusaknya peralatan. Penelitian ini akan membahas tentang analisis dari efek penggunaan beban nonlinear terhadap penyebaran harmonisa pada sistem distribusi radial Kota Lampung Menggunakan metode Forward Backward Sweep dan Harmonic Load Flow menggunakan MATLAB 2020b. Hasil simulasi diperlihatkan peningkatan losses sebesar 32.3% dan %THDv diatas batas yang di izinkan dengan adanya injeksi arus harmonisa dari bean nonlinea

Implementasi Photovoltaic Terintegrasi Battery Storage guna Menunjang Penerangan pada Kebun Buah Naga Desa Sukorejo

Kabupaten Banyuwangi merupakan produsen buah naga terbesar. Sekitar 80% pasokan buah naga di Indonesia berasal dari Banyuwangi. Desa Sukorejo yang terletak di Kabupaten Banyuwangi, sebagai salah satu penghasil buah naga, memanfaatkan lahan pertanian seluas 273 hektar khusus untuk budidaya buah naga. Dalam melakukan budidaya, inovasi terus dilakukan untuk meningkatkan hasil produksi. Salah satunya penggunaan lampu neon berwarna kuning yang dinyalakan pada malam hari untuk meningkatkan frekuensi jumlah panen. Akan tetapi, jumlah lampu neon yang banyak akan mengonsumsi listrik yang besar dan penggunaan listrik yang besar juga mengonsumsi biaya yang besar pula. Oleh karena itu, program pengabdian masyarakat ITS menerapkan sistem panel surya yang terintegrasi battery storage guna menunjang penerangan lampu pada lahan pertanian buah naga. Dengan adanya sistem ini, penggunaan listrik dari PLN akan berkurang karena sebagian akan disediakan oleh panel surya dan battery storage. Pelaksanaan pengabdian terbagi menjadi 4 tahap, yaitu tahap persiapan peninjauan lokasi, tahap pengadaan alat-alat, tahap instalasi PLTS yang terintegrasi dengan battery storage, dan tahap penyuluhan kepada masyarakat Desa Sukorejo terkait sistem yang digunakan. Dampak yang diberikan kepada masyarakat adalah pengurangan biaya operasional melalui penggunaan energi baru terbarukan, sekaligus menjadi model pertama dalam pemanfaatan energi baru terbarukan mengingat besarnya potensinya di Desa Sukorejo

Optimasi Total Operating Time Rele Arus Lebih dengan Pertimbangan Konfigurasi Mesh, Open-mesh, dan Radial Menggunakan Firefly Algorithm

Dalam Sebuah sistem tenaga yang saling terinterkoneksi sering terjadi kondisi abnormal (seperti: overload, overvoltage,overcurrent, dsb). Karenanya, gangguan pada sumber dan peralatan yang terhubung sering terjadi kerusakan. Dalam hal ini, komponen yang terkena gangguan harus segera diidentifikasi dan diisolasi untuk menjamin supply terpenuhi dan menjaga stabilitas sistem, untuk itu dibutuhkanlah proteksi yang handal. Sistem jaringan distribusi mesh merupakan sistem jaringan dengan kontinuitas penyaluran daya sangat terjamin, mengingat sistem ini juga dilayani oleh dua atau lebih sumber tenaga listrik yang bekerja secara parallel. Plant IEEE dengan 4 bus, 6 bus, 9 bus, 12 bus merupakan bentuk jaringan distribusi mesh, dimana plant tersebut sangat sulit atau kompleks untuk menentukan sistem proteksinya dibandingkan dengan jaringan radial. Kondisi ketika salah satu feeder open atau terbuka menjadi masalah terutama dalam mengkoordinasikan rele arus lebih pada kondisi tersebut. Hasil dari studi ini adalah seting rele arus lebih dengan pertimbangan sistem konfigurasi mesh, open-mesh dan radial. Program metode perhitungan FA membutuhkan rata-rata 8 iterasi untuk mendapatkan TDS yang terkoordinasi dan total waktu operasi minimum