PROGRAM STUDI MAGISTER BIDANG KEAHLIAN TEKNIK … · yang paling optimal untuk suatu ......
-
Upload
nguyenmien -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of PROGRAM STUDI MAGISTER BIDANG KEAHLIAN TEKNIK … · yang paling optimal untuk suatu ......
PROGRAM STUDI MAGISTERBIDANG KEAHLIAN TEKNIK SISTEM TENAGA
JURUSAN TEKNIK ELEKTROINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
2011
Oleh: Mohammad Arie Reza
Dosen Pembimbing :Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng
Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT.
Level keamanan transmisi dalam satu kondisi operasi dapat disimulasikan dengan analisa load flow dan dinyatakan pula secara kuantitatif dengan besaran indeks keamanan.
Dengan indeks ini, level keamanan tiap saluran untuk satu kondisi operasi dapat diurutkan kedalam kontrol operasi maupun perencanaan. Perbaikan nilai reaktansi saluran transmisi dapat dilakukan dengan penambahan kompensator seri.
Penggunaan kapasitor seri terhadap stabilitas dalam suatu sistem tenaga listrik disebabkan oleh sistem yang tidak seimbang (>75 derajad)
Perubahan beban pada sisi konsumen dapat mempengaruhidaya penyaluran hal ini disebabkan oleh perubahan nilai deltasudut (∆δ), kompensasi seri merupakan suatu metode yangtepat untuk diterapkan dalam sistem tenaga listrik agarkestabilan dari sistem tersebut tetap terjaga
Batasan MasalahPada tesis ini akan dibahas perbandingan sistem penyalurantenaga listrik dalam kondisi normal dibandingkan dengan sistemyang dalam kondisi kritis dan menggunakan kompensasi serisehingga akan diketahui pengaruhnya terhadap perbaikanstabilitas sistem tenaga listrik dan juga akan dilakukanperhitungan-perhitungan untuk mengetahui derajat kompensasiyang paling optimal untuk suatu sistem tenaga listrik di Bustertentu
Menganalisa indeks keamanan sistemtransmisi Jawa Timur 150kV dalam kondisiNormal,mendekati kritis dan kritis.
Menambahkan kompensasi seri untukperbaikan stabilitas sistem tenagalistrik
Penelitian tesis ini diharapkan dapat menjadireferensi ataupun saran pertimbangan dalamperencanaan pemasangan kompensasi kapasitorseri pada sistem jaring transmisi.
Penyelesaian aliran daya dengan metode Newton Raphsonmengikuti langkah-langkah berikut :
Menentukan nilai-nilai P dan Q yang mengalir ke dalamsistem pada setiap bus
Menghitung nilai-nilai Matrik Jacobian
Menentukan invers Matrik Jacobian dan hitung koreksi-koreksi sudut dan tegangan pada setiap Bus.
∆∆
=
∆∆
VJJJJ
QP δ
2221
1211
Pada Penelitian ini akan ditentukan selisih sudutantar bus yang sangat berhubungan dengan bataskestabilan transfer daya maksimum.
Dimana:
)( δ∆= SinX
rVsVP
)()()( terimakirimsudutselisih δδδ −=∆
Kenaikan beban (P) Pembebanan yang tidak seimbang Perubahan Tegangan (V mag) akibat perubahan Arus.
Nilai Pemasangan Kapasitor
Besar kapasitas kapasitor yang terpasang untukmenurunkan selisih sudut (∆δ) dapat ditentukan dengan :
Nilai kompensasi kapasitor akan mengurangi besar Xljaringan transmisi sehingga diperoleh nilai impedansi yanglebih kecil.
)(sin δ∆−=PVrVsXXc l
No. Tujuan Kapasitor seri
1 Memperbaiki tingkat tegangan pada sistem saluran udaradengan factor daya normal dan rendah Dipakai
2 Memperbaiki tingkat tegangan pada saluran bawahtanahdengan faktor daya normal dan rendah Dipakai
3 Mengurangi fluktuasi teganganDipakai
Kapasitor seri lebih efektif dipakai karena menaikan limit dayastatis atau menaikan stabilitas saluran karena kapasitor seri inijuga dilengkapi dengan “spark gap” yang berfungsi sebagaiperlindungan pada arus hubung singkat
Mulai
Sistem Transmisi Jawa Timur 150 KV (75 Bus)
Input Data ( P, Q Generator; P, Q Load; R, X,
½ Saluran Transmisi )
Run Dengan Matlab Menggunakan Metode
Newton Raphson
Periksa sudut Hasil Run Load flow Pada Masing-Masing Bus
Konvergen ?
Print Hasil
Selesai
Input Nilai Kapasitor Seri
Ya
Tidak
MLIWANG KEREK
CEPU
SEMEN TUBAN
TUBAN
BOJONEGORO
BABAT LAMONGAN
PETROKIMIA
SEGOROMDU
PLTU/G GERSIK
ALTA PRIMA
KABEL LAUT
Ke Madura
SURABAYA BARAT KARANG
PILANG
WARU
BABADANBUDURAN
DRIYOREJO
KASIHJATIM
MANYAR
BLONGBENDO
SEKAR PUTIH
NGORO
MOJOAGUNG
SURYAZIGZAG
Ke SRGEN
NGAWI
MANISREJO BNRAN
JAYAKERTAS
PLTAWLINGI
PLTASUTAMI
SENGKALING
KEBONAGUNG
PAKIS
LAWANG
BULUKANDANG
BUMICOKRO
REJOSO
PLTGU GRATI II
GENDING
KRAKSAAN
PAITON
SITUBONDOBONDOWOSO
PROBOLINGGO
LUMAJANG
TANGGUL
JEMBER
GETENG
BANYUWANGI
KABEL LAUT
Ke BALI
PIER
GONDANGWETAN
SUKOLILO
KEJERAN
UJUNG
SIMPANG
KABEL TANAH
NGAGEL
WONOKRMO
RUNGKUT
ISPAT INDO
UNDAANSAWAHAN
KREMBANGAN
KUPANGDARMO
TANDES
PLTU2X50MW
PERAK
SST 2 Ke Blok 2-3 154/6.3KV 24-30
CERME
PLTGU GERSIK
SURABAYA SELATAN
150/70
500/150
150/70
150/70
150/70
KABEL TANAH
500/150
150/70
150/70
150/70
KERTOSONO
KEDIRI
500/150150/70
150/70150/70
BANGIL
150/70
150/70
500/150
500/150
150/70150/70
GBONG1
2
3
4
50
8
7 6
5
9
11
12
19
16
18
15
17
14
13
20
21
22
2328
27
26
25
24
29
44
3736
33 34
32
31
30
38
43
46
40
45
4239
41
35
49
48
47
52
54
53
61
57
56
55
58
60
63
62
58
69
68
67
66
65
64
73
72
70
71
74
75
10
51
KONFIGURASI JARINGAN SISTEM REGION
JAWA TIMUR (150KV)
Sistem Jawa Timur 150 KV Setelah mendapatkan Kompensator seri
Penyebab utama ketidak stabilan tegangan adalah ketidakmampuan sistem tenaga untuk memenuhi permintaan dayareaktif. Inti dari permasalahan ini biasanya berhubungandengan susut tegangan (VS - VR) yang terjadi pada saat dayaaktif dan daya reaktif mengalir melalui reaktansi induktifpada jaring transmisi.
Penggunaan kapasitor seri sebagai kompensasi mampumeningkatkan stabilitas pada suatu sistem tenaga listrik akantetap kompensasi dengan megurangi harga reaktansi saluran(x).
Pada kondisi sudut kritis (75,16400) diinjeksikan kapasitorseri sebesar (0.017) pada Bus mampu menurunkan nilai delta sudut menjadi (19,92810) serta meningkatkan kemampuantransfer daya pada sistem.
[1]. Hadi Saadat, (2004), Power Sistem Analysis, Second Edition, McGraw-Hill International Edition.,Singapore.
[2]. Imam Robandi, (2007), Rekayasa Kontrol Sistem Tenaga Listrik Untuk Pemula.[3]. Lynn Powell, (2005), Power Sistem Load Flow Analysis, McGraw-Hill International
Edition.[4]. John J.Grainger and William D.Stevenson.Jr, (1994), Power Sistem Analysis, Mc Graw-
Hill International Editions.[5]. Charles A Gross, (1986), Power System Analysis, Second Edition, John Wiley &
Sons.,Canada.[6]. Turan Gonen,(1988), Modern Power Sistem Analysis, John Wiley & Sons,Inc.,Canada.[7]. Prabha Kundur, Power Sistem Stability and Control, (1994), Mc Graw-Hill, Inc.[8]. Vincent Del Toro, (1992), Electric Power Sistems, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New
Jersey.[9]. Tao He, Sharma Kolluri (2007), “ Identification of Weak Location in Bulk Transmission
System Using Voltage Stability Margin Index”, Turk J Elec Engin, Vol. 15, No. 3, hal 329-337.
[10]. Anderson P.M Farmer R. G., “ Series Compensation of Power System,” Publish by PBLSH inc 1996
[11]. D.N. Koesterev, W.A Mittelstadt,” An Application Study for sizing and Rating Controlled and Conventional Series Compensation,” IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 11, No.2, April 1996
[12]. Essam zaki A, Mubaraka A.A., “ Application of Series Capacitor to the East-Central Tie Lines in Saudi Arabia,” Saudi electricity Company, 1999.