Post on 03-Mar-2019
ANALISA KEANDALAN SISTEM TENAGA LISTRIKDI WILAYAH LAMPUNG BERDASARKAN
KETERSEDIAAN DAYA PADA TAHUN 2016
(Skripsi)
Oleh
GUSTI AGUNG PUTRA YOGA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2017
ABSTRACT
RELIABILITY ANALYSIS OF ELECTRICAL POWER SYSTEM INLAMPUNG BASED ON POWER AVAILABILITY IN 2016
By
GUSTI AGUNG PUTRA YOGA
Reliability is one of the vital things in the distribution of electric power. A reliablesystem will ensure the continuity of power distribution to the system. Reliabilityvalue can be calculated using the LOLP ( Loss of Load Probability) index and theEENS (Expected Energy Not Supplied) index.
Loss of Load Probability is a risk level index the operation of a power system. Ahigh level of reliability can be obtained by the low risk levels. Loss of LoadProbability (LOLP) of electric power system in Lampung in 2016 is 1.704784days / year with EENS of 40.760892 MW.
The units ( power plants) scenario were done to overcome the issue. The scenario1 is to replace the PLTG Tarahan 16 MW, PLTU Sebalang unit 1 60 MW andPLTD 20 MW by a 100 MW PLTG. Scenario 1 produced LOLP power system of3,61531568 days / year and EENS of 86,335372 MW. Scenario 2 is replacing the100 MW PLTG in scenario 1 to PLTG 2 x 50 MW, the LOLP value is0.092860604 day / year with EENS of 1,62219477 MW. Scenario 1 and 2 provedthat the addition of power availability must take into account the number of powerplants , because it has an effect on the reliability index improvement. The powerplant with a large capacity but less in number will affect the availability of powerwhen condition of out of service.
Keywords: System Reliability, LOLP, EENS, FOR, Probability
ABSTRAK
ANALISA KEANDALAN SISTEM TENAGA LISTRIK DI WILAYAHLAMPUNG BERDASARKAN KETERSEDIAAN DAYA PADA
TAHUN 2016
Oleh
GUSTI AGUNG PUTRA YOGA
Tingkat keandalan merupakan salah satu hal yang vital dalam penyaluran tenagalistrik. Sistem distribusi yang handal akan menjamin tingkat kontinuitas pelayananpada sistem distribusi. Nilai keandalan dapat dihitung dengan menggunakan indeksLOLP atau Loss of Load Probability (probabilitas kehilangan beban) dan indeksEENS atau Expected Energy Not Supplied (ekspektasi energi yang tidak tersuplai).
Loss of Load Probability adalah indeks level resiko dalam mengoperasikan sistemtenaga listrik. Tingkat keandalan yang tinggi dapat diperoleh dengan level resikoyang rendah atau kecil. Loss of Load Probability (LOLP) sistem tenaga listrik diLampung pada tahun 2016 adalah 1,704784 hari/tahun dengan EENS sebesar40,760892 MW.
Skenario pembangkit dilakukan untuk menanggulangi hal tersebut. Skenario 1 adalahmengganti PLTG Tarahan 16 MW, PLTU Sebalang unit 1 60 MW dan PLTD 20 MWdengan PLTG 100 MW. Skenario 1 menghasilkan LOLP sistem tenaga listrik sebesar3,61531568 hari/tahun dan EENS sebesar 86,335372 MW. Skenario 2 yaitumengganti PLTG 100 MW pada skenario 1 menjadi PLTG 2 x 50 MW, nilai LOLPyang dihasilkan sebesar 0,092860604 hari/tahun dengan nilai EENS sebesar1,62219477 MW. Skenario 1 dan 2 membuktikan bahwa penambahan ketersediaandaya harus memperhitungkan jumlah pembangkit, karena berpengaruh dalamperbaikan indeks keandalan. Pembangkit dengan kapasitas besar dalam jumlah yangsedikit akan mempengaruhi ketersediaan daya apabila dalam keadaan out of service.
Kata Kunci : Keandalan Sistem, LOLP, EENS, FOR, Probabilitas
ANALISA KEANDALAN SISTEM TENAGA LISTRIKDI WILAYAH LAMPUNG BERDASARKAN
KETERSEDIAAN DAYA PADA TAHUN 2016
Oleh
GUSTI AGUNG PUTRA YOGA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Mencapai GelarSARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik ElektroFakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Restu Rahayu, Kec. Raman Utara,
Kab. Lampung Timur, Lampung pada tanggal 13 Juni 1995.
Penulis merupakan anak pertama dari 2 bersaudara dari pasangan
Gusti Made Suwasta dan Dewa Ayu Ketut Murni.
Riwayat pendidikan penulis yaitu SDN 1 Restu Rahayu, pada
tahun 2001 hingga tahun 2007, SMPN 2 Raman Utara pada tahun 2007 hingga tahun
2010, dan SMAN 1 Seputih Banyak pada tahun 2010 hingga tahun 2013.
Penulis menjadi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, Universitas Lampung, pada tahun
2013 melalui Ujian Tertulis SBMPTN. Selama menjadi mahasiswa, penulis
berkesempatan menjadi asisten dosen mata kuliah Probabilitas dan Statistika, serta
menjadi asisten praktikum Dasar Konversi Energi Elektrik, Elektronika Daya, Mesin-
Mesin Elektrik. Penulis juga terdaftar menjadi Sekertaris Departemen Pendidikan dan
Pengemabangan Diri Himatro Unila Periode 2015 – 2016. Penulis melaksanakan kerja
praktik di Universitas Lampung pada bulan Maret – Mei 2016 dan mengambil judul
“AUDIT ENERGI PADA GEDUNG TEKNIK SIPIL, ARSITEKTUR, DAN
DEKANAT FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG”.
1
Karya ini kupersembahkan untuk
Ajik Tercinta dan Mamak Tercinta
Gusti Made Suwasta dan Dewa Ayu Ketut Murni
Adikku Tersayang
Gusti Ayu Made Ulan Dari
Pendamping Hidupku
Putu Arya Laksmi Amrita Kirana, S.Ked.
Keluarga Besar, Dosen, Teman, Keluarga EE’13 dan Almamater.
v
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang atas berkat
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir Penelitian
yang berjudul “ANALISA KEANDALAN SISTEM TENAGA LISTRIK DI
WILAYAH LAMPUNG BERDASARKAN KETERSEDIAAN DAYA PADA
TAHUN 2016” Dimana penelitian ini berlangsung pada Tanggal 20 Januari
sampai 20 Mei 2016 di PT.PLN Distribusi Sektor Lampung. Maksud dan tujuan
penulis melakukan penelitian ini adalah untuk menghitung dan menganalisa
keandalan sistem kelistrikan Lampung berdasarkan parameter-parameter
probabilitas seperti kapasitas pembangkit yang efektif, forced outage rate (FOR),
dan ketersediaan daya. Hasil analisa keandalan sistem kelistrikan Lampung
kemudian selanjutnya akan dijadikan acuan untuk pertimbangan penambahan
ketersediaan daya berdasarkan dengan pertumbuhan beban. Penambahan daya
dilakuakan untuk menjaga kualitas pelayanan dari PT. PLN kepada konsumen di
wilayah Lampung.
Selain itu, terima kasih penulis ucapkan kepada pihak-pihak yang telah membantu
selama berlangsungnya kegiatan kerja praktik hingga penyusunan laporan kerja
praktik ini, diantaranya:
vi
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P., selaku Rektor Universitas
Lampung.
2. Bapak Prof. Suharno, M.Sc, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
3. Bapak Dr. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung.
4. Bapak Herri Gusmedi, S.T., M.T., selaku pembimbing utama skripsi yang
telah sabar membimbing dan memberikan ilmunya serta memotivasi
dalam hidup di sela-sela kesibukannya.
5. Bapak Osea Zebua, S.T., M.T., selaku pembimbing pendamping yang
telah membimbing dan memberikan motivasi untuk menyusun penelitian
ini.
6. Bapak Dr. Eng. Lukmanul Hakim, S.T., M.T., selaku penguji skripsi yang
memberikan saran, kritikan yang sangat membangun dalam penyusunan
skripsi ini.
7. Segenap Dosen dan pegawai di Jurusan Teknik Elektro yang telah
memberikan bantuan selama penulis mengemban ilmu di Jurusan Teknik
Elektro.
8. Bapak Herman Halomoan Sinaga, S.T., M.T., selaku sekretaris Jurusan
Teknik Elektro Universitas Lampung.
9. Bapak Noer Soedjarwanto, S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing
Akademis.
vii
10. Bapak Gusti Made Suwasta dan Ibu Dewa Ayu Ketut Murni Orang tuaku
tercinta atas segala jerih payah, kasih sayang serta doanya selama ini.
11. Teman-teman elektro unila angkatan 2013 yang luar biasa.
12. Untuk Putu Arya Laksmi Amrita Kirana calon Ibu dari anak-anakku kelak
serta calon menantu dari Ibuku, semoga dengan ini jalan kita dapat
dipermudah (svaha), terimakasih atas dukungan morilnya.
Oleh karena itu, berbagai bentuk kritik maupun saran yang membangun
penulis berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu atas
bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung dalam pelaksanaan
tugas akhir penelitian maupun penyusunan laporan ini.
Dengan segala kerendahan hati penulis sadari begitu banyak
ketidaksempurnaan pada Laporan Tugas Akhir ini. harapkan demi
terwujudnya laporan yang lebih baik.
Besar harapan penulis semoga buku laporan kerja praktik ini dapat
memberikan manfaat bagi semua pihak demi kemajuan bersama.
Bandar Lampung, Juli 2017
Gusti Agung Putra YogaPenulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI................................................................................................. i
DAFTAR GAMBAR.................................................................................... iii
I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2 Tujuan ............................................................................................ 2
1.3 Perumusan Masalah ..................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah .......................................................................... 3
1.5 Manfaat ......................................................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................... 4
II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Distribusi ............................................................................ 5
2.2 Pengertian Keandalan................................................................... 10
2.3 LOLP ( Loss of Load Probability) ................................................ 12
2.4 EENS (Expected Energy Not Supplied) ........................................ 16
2.4 Metode Regresi Linier .................................................................. 19
2.5 Kebutuhan Kapasitas Daya Listrik ....................................... 22
ix
III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................24
3.2 Alat dan Bahan .............................................................................24
3.3 Tahap Pengerjaan Tugas Akhir...................................................25
3.4 Diagram Alir Tugas Akhir ...........................................................27
3.5 Diagram Alir Perhitungan LOLP................................................28
3.6 Langkah-langkah Perhitungan LOLP .......................................29
3.7 Diagram Alir Perhitungan EENS ................................................30
3.8 Langkah-langkah Perhitungan EENS.........................................31
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sistem Kelistrikan Lampung ....................................................... 32
4.2 Perhitungan Nilai LOLP dan EENS ........................................... 36
4.2.1 Perhitungan Nilai LOLP dan EENS Tahun 2016 .............. 36
4.3 Analisa Nilai Indeks Keandalan LOLP dan EENS .................... 61
4.3.1 Analisa Nilai Indeks LOLP dan EENS Tahun 2016 ........ 61
4.4 Rekomendasi Perbaikan LOLP dan EENS (Skenario 1) ......... 64
4.5 Rekomendasi Perbaikan LOLP dan EENS (Skenario 2) ......... 67
V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 72
x
5.2 Saran ................................................................................................ 75
Daftar Pustaka .................................................................................. 76
iii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Daftar Pembangkit di Lampung Tahun 2016.................................. 33
2. Daftar Pembangkit Listrik dengan Kepemilikan PT.PLN.............. 34
3. Daftar Nilai FOR Pembangkit PT.PLN ......................................... 35
4. Nilai LOLP dan EENS Total Tahun 2016 Kondisi Awal .............. 61
5. Nilai LOLP dan EENS Total Tahun 2016 dengan Skenario 1 ...... 65
6. Nilai LOLP dan EENS Total Tahun 2016 dengan Skenario 2 ...... 68
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Kurva Lama Beban ......................................................................... 11
2. Kurva Lama Beban ......................................................................... 16
3. Diagram Alir Tugas Akhir.............................................................. 27
4. Diagram Alir Perhitungan LOLP ................................................... 28
5. Diagram Alir Perhitungan EENS.................................................... 30
6. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Januari 2016................. 37
7. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Januari.................................................................................. 38
8. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Februari 2016............... 39
9. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Februari................................................................................ 40
10. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Maret 2016................... 41
11. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Maret................................................................................... 42
12. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan April 2016.................... 43
13. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan April.................................................................................... 44
14. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Mei 2016...................... 45
15. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Mei...................................................................................... 46
16. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Juni 2016...................... 47
17. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Juni...................................................................................... 48
18. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Juli 2016...................... 49
19. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Juli...................................................................................... 50
20. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Agustus 2016............. 51
iii
21. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Agustus................................................................................ 52
22. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan September 2016........... 53
23. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan September............................................................................ 54
24. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Oktober 2016.............. 55
25. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Oktober............................................................................... 56
26. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan November 2016.......... 57
27. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Januari.................................................................................. 58
28. Kurva Lama Beban Puncak Harian Bulan Desember 2016............. 59
29. Luas Daerah Dibawah Kurva Lama Beban( Energy Curtailed) Puncak
Bulan Desember............................................................................. 60
30. Grafik Nilai LOLP dan EENS Tiap Bulan Tahun 2016
........................................................................................................ 63
31. Grafik Nilai LOLP dan EENS Tiap Bulan Tahun 2016
dengan Skenario penambahan daya pembangkit ........................... 66
32. Grafik Nilai LOLP dan EENS tiap Bulan Tahun 2016 dengan
Skenario 2 ....................................................................................... 69
33. Grafik Nilai LOLP tiap Bulan Tahun 2016 Kondisi
Awal, Skenario 1 dan Skenario 2 .................................................... 70
34. Grafik Nilai EENS tiap Bulan Tahun 2016 Kondisi
Awal, Skenario 1 dan Skenario 2 ................................................... 71
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan kebutuhan tenaga listrik dari tahun ke tahun semakin meningkat
diikuti dengan meningkatnya taraf hidup masyarakat. Sistem distribusi merupakan
salah satu sistem yang vital dalam hal penyaluran daya listrik dari sistem transmisi
menuju ke beban dan konsumen. Kinerja dari sistem distribusi ini memiliki peranan
yang sangat besar dalam memenuhi kebutuhan tenaga dan dapat mempengaruhi
tingkat kepuasan terhadap konsumen.
Secara umum, penilaian baik dan buruk suatu sistem distribusi tenaga listrik ditinjau
dari kualitas daya yang diterima oleh konsumen. Kualitas daya dapat dikatakan baik
yaitu ketika tegangan dari suatu daya memiliki daya yang konstan dengan tujuan
mengurangi rugi-rugi daya pada ujung saluran. Apabila tegangan tidak stabil maka
akan merusak alat-alat listrik yang peka terhadap tegangan khususnya peralatan
elektronik.
2
Semakin meningkatnya pertumbuhan beban listrik membuat sistem tenaga listrik
beroperasi mendekati batas-batas operasi yang ideal. Pertumbuhan beban listrik yang
tidak diikuti oleh penambahan kapasitas pembangkitan daya listrik dan penambahan
jaringan transmisi yang baru, dapat menyebabkan nilai tegangan pada saat operasi
menjadi tidak stabil. Tegangan yang tidak stabil ini dapat menyebabkan berhentinya
operasi sistem tenaga listrik akibat bekerjanya sistem proteksi tegangan pada gardu
induk di tempat-tempat tertentu. Jika penurunan tegangan terlalu cepat dan tidak
terkontrol, kondisi ini disebut jatuh tegangan, dapat mengakibatkan nilai tegangan
akan mencapai nilai kritis. Nilai kritis ini merupakan batas kestabilan tegangan pada
bus tersebut. Besar daya listrik yang menyebabkan nilai kritis tegangan ini disebut
dengan batas pembebanan maksimum. Kebutuhan akan energi listrik di wilayah
Lampung semakin bertambah pesat.
Provinsi yang kepadatan penduduknya tertinggi di pulau Sumatera ini, sudah
menambah kapasitas pembangkitnya selama sepuluh tahun terakhir ini, yang selama
ini disuplai dari Provinsi Sumatera Selatan. Namun demikian analisis kestabilan
tegangan sistem transmisi wilayah Lampung perlu dilakukan dengan menghitung
nilai keandalan yang ada pada sistem kelistrikan Lampung . Hal ini diperlukan untuk
melihat potensi timbulnya ketidakstabilan tegangan pada sistem kelistrikan wilayah
Lampung. Untuk mengurangi kemungkinan kurangnya pelayanan dan ketersediaan
daya pada sistem tenaga, perencanaan sistem tenaga listrik harus dilakukan.
Perencanaan ini berupa perencanaan penambahan pembangkit atau perbaikan nilai
FOR pembangkit agar kontinuitas pelayanan tetap terjaga.
3
Pembuatan model matematis dari elemen dasar dari sistem tenaga, dan
interkoneksinya harus dibangun. Elemen dasar ini terdiri dari stasiun pembangkit,
saluran transmisi, sumber daya reaktif dan beban-beban yang terhubung pada sistem.
Dalam istilah matematika, jatuh tegangan terjadi jika persamaan keseimbangan yang
berhubungan dengan model matematis sistem transmisi kelistrikan tidak mempunyai
penyelesaian lokal yang unik. Titik dimana persamaan keseimbangan tidak lagi
mempunyai penyelesaian atau penyelesaian yang unik berhubungan dengan batas
kemampuan sistem tenaga listrik untuk mengontrol. Titik ini disebut dengan titik
kritis, deteksinya memainkan peranan penting dalam penentuan keamanan tegangan
Lain halnya dengan sistem transmisi, yang harus diperhatikan dalam sistem
terdistribusi adalah tingkat keandalan dari sistem tersebut sebagai pemasok tenaga
listrik ke konsumen secara terus menerus. Oleh karena pentingnya peranan terhadap
konsumen maka penyaluran daya harus bersifat kontinu atau dengan kata lain tidak
boleh terputus selama 24 jam. Menurut Wisesa, kualitas keandalan pelayanan energi
listrik dapat dilihat dari sistem yang mengalami pemadaman serta lama pemadaman
dalam selang waktu tertentu (Wisesa, 2014).
Pulungan dkk. (2012) menambahkan bahwa ukuran kualitas keandalan dapat
dinyatakan dengan seberapa cepat waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan kondisi
dari pemadaman yang terjadi (restoration). Sedangkan menurut Rukmi, keandalan
sistem distribusi adalah suatu ukuran ketersedian atau tingkat pelayanan penyediaan
tenaga listrik dari sistem ke pemakai. Maka dari itu, sesuai dengan tingkat
4
pertumbuhan kelistrikan di Indonesia, PT. PLN tidak saja berusaha memenuhi
permintaan daya yang meningkat, akan tetapi juga memperbaiki mutu keandalan
pelayanan.
1.2. Tujuan
Maksud dan tujuan penulis melakukan penelitian ini adalah untuk menghitung dan
menganalisa keandalan sistem kelistrikan Lampung berdasarkan parameter-parameter
probabilitas seperti kapasitas pembangkit yang efektif, forced outage rate (FOR), dan
ketersediaan daya. Hasil analisa keandalan sistem kelistrikan Lampung kemudian
selanjutnya akan dijadikan acuan untuk pertimbangan penambahan ketersediaan daya
berdasarkan dengan pertumbuhan beban. Penambahan daya dilakuakan untuk
menjaga kualitas pelayanan dari PT. PLN kepada konsumen di wilayah Lampung.
1.3.Perumusan Masalah
Tujuan utama dari adanya keandalan sistem adalah untuk menjamin kualitas pasokan
energi listrik yang disalurkan dari pembangkit ke konsumen dan juga untuk menjaga
kelangsungan penyaluran tenaga listrik ke konsumen. Pada skripsi ini yang menjadi
pokok permasalahan adalah indikator perhitungan keandalan yakni LOLP (Loss of
Load Probability) dan EENS ( Expected Energy Not Served) pada kondisi unit-unit
pembangkit yang beroperasi dengan golongan kepemilikan PT.PLN Lampung.
5
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada tugas akhir ini yaitu:
1. Tugas akhir ini hanya membahas tingkat keandalan pada setiap unit pembangkit
dengan melihat tiga parameter yaitu nilai FOR (Forced Outage Rate), beban
puncak harian dan ketersediaan daya oleh pembangkit milik PT. PLN Lampung.
2. Penulisan tugas akhir ini dibatasi pada perhitungan dan analisa indikator keandalan
yakni LOLP (Loss Of Load Probability) dan EENS (Expected Energy Not Served).
3. Tidak membahas penyebab pembangkit mengalami out service.
1.5. Manfaat
Adapun manfaat dari tugas akhir ini adalah:
1. Tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan suatu kajian dan kemudahan dalam
menyelesaikan masalah keandalan sistem kelistrikan di Provinsi Lampung.
2. Menjadi acuan untuk mengevaluasi sistem keandalan yang ada pada Provinsi
Lampung dan mengembangkannya.
3. Menambahkan pengetahuan dan informasi mengenai tingkat keandalan suatu
sistem kelistrikan yang ada di Provinsi Lampung untuk para konsumen.
4. Dapat menjadi acuan bagi mahasiswa lain dalam meyempurnakan tugas akhir ini.
6
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika suatu penulisan bertujuan untuk memberikan suatu deskripsi atau
gambaran sederhana mengenai pembahasan tugas akhir yang dikerjakan serta untuk
memudahkan untuk memahami materi yang dibahas dan ada pada tugas akhir ini.
Laporan tugas akhir ini terdiri dari lima (5) bab, adapun bab yang terlampir dalam
laporan sebagai berikut:
BAB I. PENDAHULUAN
Dalam bab ini dijelaskan latar belakang masalah yang melatar belakangi mengapa
tugas akhir ini dilakukan, pokok permasalahan, tujuan tugas akhir, manfaat tugas
akhir, perumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika penulisan.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini menjelaskan teori-teori pendukung materi tugas akhir yang merupakan
pengantar pemahaman tentang materi tugas akhir yang diambil dari berbagai sumber
ilmiah seperti buku dan jurnal yang digunakan sebagai panduan dalam penulisan
laporan tugas akhir ini.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini memaparkan waktu dan tempat pengerkaan tugas akhir, alat dan bahan,
metode yang digunakan, dan pelaksanaan serta pengamatan dalam pengerjaan tugas
akhir
7
BAB IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas dan menganalisa hasil data simulasi dan memaparkan data
yang diperoleh dari tugas akhir ini.
BAB V. KESIMPULAN
Pada bab ini berisikan kesimpulan yang merupakan hasil akhir berdasarkan hasil data
yang diperoleh dan pembahasan tugas akhir serta saran-saran untuk kedepannya.
8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Distribusi
Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi ini
berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power
Source) sampai ke konsumen. Jadi fungsi distribusi tenaga listrik adalah sebagai
pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan), dan
merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan,
karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui
jaringan distribusi.
Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik besar dengan tegangan
dari 11 kV sampai 24 kV dinaikkan tegangannya oleh gardu induk dengan
transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154kV, 220kV atau 500kV kemudian
disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan menaikkan tegangan ialah untuk
9
memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi, dimana dalam hal ini
kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (I2.R). Dengan
daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yang mengalir semakin
kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula. Dari saluran transmisi, tegangan
diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun tegangan pada gardu
induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik
dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran distribusi primer inilah gardu-
gardu distribusi mengambil tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan trafo
distribusi menjadi sistem tegangan rendah, yaitu 220/380Volt. Selanjutnya disalurkan
oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa
sistem distribusi merupakan bagian yang penting dalam system tenaga listrik secara
keseluruhan.
Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan setinggi mungkin,
dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang sangat tinggi ini (HV,
UHV, EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain: berbahaya bagi
lingkungan dan mahalnya harga perlengkapan-7 perlengkapannya, selain menjadi
tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi beban. Maka, pada
daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini diturunkan kembali
dengan menggunakan trafo-trafo step-down. Akibatnya, bila ditinjau nilai
tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga di titik beban, terdapat bagian-
bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda-beda. Sistem distribusi terdiri
atas system distribusi primer dan sekunder [1].
10
2.2 Pengertian Keandalan
Dalam suatu sistem distribusi terdapat hal penting yang harus diperhatikan yaitu
keandalan. Pabla (2007) mendefinisikan keandalan sebagai kemungkinan dari satu
atau kumpulan benda yang akan memuaskan kerja pada keadaan tertentu dalam
periode waktu tertentu dan telah ditentukan [4]. Sedangkan Momoh (2008)
berpendapat bahwa keandalan adalah kemampuan dari jaringan untuk menyampaikan
tenaga listrik tidak terputus bagi pelanggan pada satu taraf yang telah ditentukan
sesuai dengan mutu dan jaminan keamanannya [6]. Menurut Rukmi (2007) terdapat
tingkatan keandalan dalam pelayanan yang dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu :
1. Keandalan sistem yang tinggi (high reliability system),
2. Kendalan sistem yang menengah (medium realibility system),
3. Kendalan sistem yang rendah (low reliability system [3].
Ukuran keandalan dapat diketahui dari seberapa sering sistem mengalami pemutusan
beban, berapa lama pemutusan terjadi dan berapa cepat waktu dibutuhkan untuk
memulihkan kondisi dan pemutusan yang terjadi. Sistem yang mempunyai keandalan
tinggi akan mampu memberikan tenaga listrik setiap saat dibutuhkan, sedangkan
sistem yang mempunyai keandalan rendah bila tingkat ketersediaan tenaganya rendah
yaitu sering padam. Tingkat keandalan dalam pelayanan dapat dibedakan menjadi 3
(tiga) hal antara lain (SPLN 52-3, 1983;5):
Tingkat 1: Dimungkinkan padam berjam-jam, yaitu waktu yang diperlukan untuk
mencari gangguan .
11
Tingkat 2: Padam beberapa jam, yaitu waktu yang diperlukan untuk mengirim
petugas ke lapangan, melokalisir gangguan dan melakukan manipulasi untuk dapat
menghidupkan sementara dari arah atau saluran lain.
Tingkat 3: Padam beberpa menit, manipulasi oleh petugas yang stand by di gardu
atau dilakukan deteksi dan pelaksanaan manipulasi jarak jauh.
Tingkat 4: Padam beberapa detik, pengamanan dan manipulasi secara otomatis.
Tingkat 5: Tanpa padam, dilengkapi instalasi cadangan terpisah dan otomatis.
Sistem distribusi dapat dikatakan memiliki keandalan yang tinggi apabila berada pada
tingkat 4 dan tingkat 5, dan memiliki keandalan yang menengah apabila berada pada
tingkat 3, sedangkan sistem distribusi memiliki tingkat keandalan yang rendah
apabila berada pada tingkat 1 dan 2.
Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat keandalan jaringan distribusi sebagai
berikut:
1. Adanya gangguan pada jaringan, dalam keadaan demikian diusahakan
pengaturan dan pengoperasian jaringan yang tepat sehingga daerah yang
padam sekecil mungkin.
2. Kecepatan mengisolasi gangguan dan melakukan pengalihan beban. Bila
terjadi gangguan hendaknya secepat mungkin dikirim petugas ke lapangan
untuk mengisolir gangguan dan mengadakan manuver jaringan, sehingga
12
daerah-daerah yang padam sekecil mungkin kemudian dicari letak gangguan
untuk segera mungkin diperbaiki [7].
2.3 LOLP (Loss of Load Probability)
Ukuran keandalan dinyatakan dalam hari pertahun, beban sistem akan sama, lebih
besar, atau lebih rendah dari kapasitas sistem yang tersedia. Perhitungan dilihat dari
data unit pembangkit yang terdiri dari kapasitas pembangkit dan force outage rate
(FOR), dan dapat dihitung probabilitas kapasitas outage komulatif dengan
menghitung probabilitas kapasitas outage individunya terlebih dahulu, kemudian baru
didapatkan tabel probabilitas kehilangan beban. Sering tidaknya pembangkit
mengalami gangguan atau biasanya diketahui sebagai nilai FOR dapat diketahui
dengan menggunakan rumus berikut:= Jumlah jam Unit TergangguJumlah jam Unit Beroperasi + Jumlah jam Unit Terganggu (1)
Perhitungan LOLP dapat didapat dari kurva lama beban, adapun persamaan yang
digunakan untuk menentukan nilai LOLP sebagai berikut:
= ∑( ) (2)
Keterangan:
Pn = Probabilitas Unit Pembangkit Beroperasi
dn = interval titik-titik potong kurva lama beban dengan kapasitas gangguan.
13
Kurva lama beban akan diurutkan dari beban tertinggi ke beban terendah selama
periode waktu dalam persen. Indeks dn adalah interval waktu antara titik-titik potong
kurva lama beban dengan kapasitas gangguan. Sedangkan Pn adalah probabilitas
individu kapasitas gangguan atau probabilitas dari Outage maka hasil kali Pn dan
dnadalah probabilitas kehilangan beban selama seluruh perioda yang disebabkan oleh
kapasitas gangguan.
Menghitung nilai LOLP menggunakan kurva lama beban puncak harian dengan
menggunakan kurva beban seperti pada persamaan berikut:
( ) = ∑ ℎ / (3)
= ( ) = ≥ ( ) (4)
= −= ( − )
( ) = ∑ ( − )ℎ / (5)
Keterangan:n = Jumlah hari dalam periode tn
Lj = Beban Puncak pada hari ke j
C = Kapasitas pembangkit terpasang
Perhitungan LOLP tahunan dapat diperoleh dengan menjumlahkan LOLP setiap
periode dalam tahun tersebut.
14
Perhitungan LOLP tidak terlepas dari kurva beban harian yang dikonversikan
menjadi kurva lama beban. Nilai LOLP didapat dari perkalian antara probabilitas
individu setiap unit pembangkit dengan interval titik potong kurva. Berikut
merupakan contoh dari kurva lama beban:
Gambar 1. Kurva Lama Beban [sumber: Peran PLTN Dalam Meningkatkan Indeks
Keandalan Loss Of Load Probability (LOLP) Sistem Kelistrikan Bangka]
Gambar 1 menunjukkan kurva lama beban dan garis daya terpasang serta garis-garis
daya yang terpasang. Selisih antara garis daya terpasang dengangaris daya tersedia
tanpa forced outage adalah disebabkan adanya pengeluaran unit pembangkit dari
sistem yang direncanakan untuk keperluan pemeliharaan dan perbaikan.
LOLP (Loss Of Load Probability) sebenarnya merupakan resiko yang dihadapi dalam
operasi, dalam gambar 1 digambarkan sebagai berapa jauh garis daya tersedia boleh
menurun karena pemeliharaan maupun karena forced outage dalam kaitannya
terhadap pemotongan kurva lama beban.
15
LOLP (Loss Of Load Probability) biasanya dinyatakan dalam hari pertahun. Semakin
kecil nilai LOLP berarti garis daya yang tersedia harus semakin kecil
kemungkinannya memotong garis kurva lama beban, ini berarti bahwa daya terpasang
harus semakin tinggi serta juga nilai FOR harus semakin kecil atau sekecil mungkin,
dengan kata lain diperlukan investasi yang lebih besar dan juga kualitas pembangkit
yang lebih baik.
Untuk suatu sistem tertentu jumlah pembangkitnya tertentu, dapat dihitung
kemungkinan terjadinya forced outage untuk KW ataupun MW tertentu. Apabila
beban sistem ini naik tetapi unit pembangkitnya tidak ditambah, maka nilai LOLP = p
x t, akan bertambah besar. Hal ini terlihat pada gambar 1, yaitu suatu sistem dengan
daya terpasang P kemungkinannya untuk menyediakan daya sebesar P adalah p.
Probabilitas kehilangan beban adalah metode yang dipergunakan untuk mengukur
tingkat keandalan dari suatu sistem pembangkit dengan mempertimbangkan
kemungkinan terjadinya peristiwa sistem pembangkit tidak dapat mensuplai beban
secara penuh. Secara umum didefinisikan sebagai jumlah harapan selama suatu
periode waktu tertentu dimana kapasitas tersedia sistem tidak dapat menjumpai beban
puncak harian. Kapasitas tersedia sistem adalah kapsitas terpasang dikurangi dengan
kapasitas gangguan sistem.
Dalam evaluasi keandalan ini, nilai LOLP dinyatakan dalam besaran hari per tahun,
yang berarti sejumlah hari yang mungkin terjadi dalam setiap tahun, dimana kapasitas
tersedia sistem tidak dapat menjumpai beban puncak dan beban puncak harian. Jadi
16
nilai tersebut merupakan resiko tahunan yang dihadapi sistem pembangkitan dalam
melayani beban. Perhitungan indeks LOLP dilakukan dengan kombinasi antara kurva
kelangsungan beban puncak dengan tabel probabilitas kapasitas gangguan.
2.4 EENS (Expected Energy Not Supplied)
Indeks keandalan sistem kelistrikan selain LOLP adalah EENS (Expected Energy Not
Supplied), EENS merupakan perhitungan atau kemungkinan energi yang tidak dapat
disuplai oleh pembangkit. Nilai EENS sangat bergantung pada variasi pembangkit
yang beroperasi pada sistem dalam waktu tertentu. Nilai EENS dapat dicari dengan
mengalikan nilai energy curtailed dengan probabilitas pembangkit yang in service .
Energy curtailed didapatkan dari luas daerah dibawah kurva lama beban yang
terbentuk, bagian-bagian dari luas tersebut ditentukan oleh nilai pembangkit yang
beroperasi atau in service. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2. Kurva Lama Beban
17
Berdasarkan gambar 2 dapat dilihat bahwa terdapat kurva lama beban dengan
persamaan garis kurvanya ( ) = −0,1033 + 0,6082 + 76,057, persamaan
garis tersebut dapat digunakan untuk mencari nilai energy curtailed yang tidak
membentuk bangun datar, berikut adalah rumus yang dipakai untuk mencari nilai
energy curtailed:
= ∫ ( ) (6)
Keterangan:
EC : Energy Curtailed
F(x) : Persamaan garis kurva lama beban
xn , xn+1 : Batas atas dan bawah integral yang merupakan nilai titik potong
antara kurva lama beban dengan besar pembangkit yang in service.
Perhitungan yang dipakai untuk menghitung nilai energy curtailed yang tidak
membentuk bangun datar adalah dengan mengintergalkan persamaan garis kurva
lama beban dengan batas integral sesuai dengan titik potong yang terbentuk. Nilai
energy curtailed dapat dicari dengan rumus bangun datar apabila luas daerah yang
terbentuk dari perpotongan antara nilai pembangkit yang in service dengan kurva
lama beban membentuk bangun datar. Sehingga dapat dikatakan energy curtailed
bernilai sama dengan luas wilayah atau daerah yang terbentuk dibawah kurva lama
beban yang terbentuk.
18
Seperti yang sudah dijelaskan diawal bahwa nilai EENS dapat dicari dengan
mengalikan nilai energy curtailed dengan probabilitas pembangkit yang in service,
cara menghitung nilai EENS dapat dilihat pada rumus berikut:
= (7)
Keterangan:
EENS : Expected Energy Not Supplied
EC : Energy Curtailed
P : Probabilitas Pembangkit In Service [12].
Keandalan sistem ditribusi tenaga listrik juga berkaitan dengan beberapa indeks
antara lain:
a. SAIFI ( System Average Interruption Frequency Index )
Indeks keandalan yang merupakan jumlah dari frekuensi padam dibagi dengan
jumlah pelanggan yang dilayani. Dengan indeks ini gambaran mengenai frekuensi
kegagalan rata-rata yang terjadi pada bagian sistem. SAIFI dapat dihitung dengan
persamaan berikut:= (8)
19
b. SAIDI (System Average Interruption Duration Index )
Indeks keandalan hasil pengukuran durasi gangguan sistem rata-rata tiap tahun.
Indeks ini berisi tentang gangguan rata-rata tiap konsumen dalam suatu daerah yang
dievaluasi. SAIDI dapat dihitung dengan persamaan berikut:= (9)
c. CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index )
Indeks keandalan hasil pengukuran dari durasi gangguan konsumen rata-rata tiap
tahun. Indeks ini berisi tentang waktu rata-rata penormalan sistem ketika terjadi
gangguan pada setiap konsumen dalam satu tahun. Nilai CAIDI dapat diperoleh
dengan menggunakan persamaan berikut: [10]= (10)
2.5 Metode Regresi Linier
Analisis regresi merupakan suatu metode statistik untuk menyelidiki dan
memodelkan hubungan antara satu variabel respon Y dengan satu atau lebih variabel
prediktor X. Misalnya, diberikan himpunan data {(Xi , Yi)}, i = 1,...,n. Secara umum
hubungan antara Y dan X dapat ditulis dengan persamaan:
= ( ) + (11)
Dengan m(x) adalah suatu fungsi regresi, dan merupakan suatu variabel acak yang
menggambarkan variasi Y di sekitar m(x). Permasalahan dalam analisis regresi
20
adalah menentukan fungsi dugaan atau m(x) yang mewakili keterkaitan antara X dan
Y pada data yang diberikan.
Penentuan fungsi dugaan regresi dapat dilakukan secara parametik dan nonparametik.
Penaksiran fungsi dugaan yang paling umum digunakan dan sering digunakan adalah
penaksiran fungsi dugaan secara parametik. Pada penaksiran fungsi parametik
biasanya fungsi regresi diumpamakan atau diasumsikan merupakan suatu fungsi yang
diketahui bentuknya.
Fungsi tersebut digambarkan oleh sejumlah hingga parameter yang harus ditaksir.
Dalam regresi parametik terdapat beberapa asumsi mengenai model, sehingga
diperlukan pengecekan akan terpenuhinya asumsi tersebut. Namun, apabila tidak ada
referensi bentuk kurva tertentu maka digunakan penaksiran fungsi regresi secara
nonparametik yang lebih fleksibel [8].
Regresi merupakan alat ukur yg digunakan untuk mengetahui ada tidaknya korelasi
antarvariabel. Analisis regresi lebih akurat dalam analisis korelasi karena tingkat
perubahan suatu variabel terhdp variabel lainnya dpt ditentukan). Jadi pada regresi,
peramalan atau perkiraan nilai variabel terikat pada nilai variabel bebas lebih akurat
pula. Regresi linier adalah regresi yang variabel bebasnya (variabel X) berpangkat
paling tinggi satu. Utk regresi sederhana, yaitu regresi linier yg hanya melibatkan dua
variabel (variabel X dan Y). Persamaan umum untuk perhitungan regresi linier yaitu
sebagai berikut:
Y = a + bX (12)
21
Keterangan :
Y = variabel terikat
X = variabel bebas
a = intersep / konstanta
b = koefisien regresi / slop
Persamaan regresi linear di atas dapat pula dituliskan dalam bentuk:
(13)
Nilai a dan b pada persamaan umum dapat dicari dengan rumus:
(14)
Pendekatan matriks dapat dituliskan dalam bentuk berikut:
(15)
Pendekatan matriks ini yang akan dijadikan acuan untuk mendapatkan nilai a dan b
dan selanjutnya akan dapat menentukan persamaan yang dibutuhkan [9].
xx
xyY
2
22
22
2
)())((
))(())((
)())((
))(())((
XXn
YXXYnb
XXn
XYXXYa
XYX
YnA
XXY
XYA
XX
XnA
A
Ab
A
Aa
XY
Y
b
a
XX
Xn
2212
21
2
det
det
det
det
22
2.6 Kebutuhan Kapasitas Daya Listrik
Permintaan daya dan energi listrik, adalah dasar dari perhitungan yang dipakai untuk
pengembangan sistem tenaga listrik. Sitem pembangkit tenaga listrik terdiri dari
beberapa jenis pembangkit dengan beberapa parameter, sebagai berikut:
1. Jumlah unit
2. Jenis dari unit pembangkit tenaga listrik
3. Keandalan dari unit pembangkit tenaga listirk
4. Pemakaian bahan bakar dari pembangkit tenaga listrik
5. Biaya investasi dari unit pembangkit tenaga listrik
Perubahan permintaan daya listrik dari waktu ke waktu, penambahan beban puncak
serta adanya kemungkinan unit pembangkit listrik gagal beroperasi akan
mengakibatkan pasokan tidak dapat memenuhi permintaan. Untuk mencegah hal
tersebut, maka diperlukan kapasitas cadangan dalam sistem pembangkit tenaga listik
(reserved capasity).
Kemampuan sistem dalam memenuhi permintaan daya dari waktu ke waktu
menunjukkan keandalan sistem (reability of the system). Semakin andal sistem
pembangkit tenaga listrik, semakin besar pula cadangan kapasitas yang harus
disiapkan oleh sistem. Keandalan dari suatu sistem pembangkit tenaga listrik dapat
diartikan sebagai suatu tingkat jaminan dari pasokan daya listrik konsumen. Dari
definisi tersebut, analisa-analisa ditujukan pada permintaan kapasitas pembangkit,
dimana diharapkan kapsitas pembangkit dapat memenuhi beban puncak.
23
Salah satu faktor yang memepengaruhi suatu keandalan sistem adalah keandalan dari
unit pembangkit itu sendiri. Kegagalan sistem unit pembangkit adalah Forced Outage
Rate (FOR). Kondisi out of service merupakan penyebab adanya FOR, selain itu juga
FOR diakibatkan oleh kesalahan operasi komponen peralatan atau kesalahan
manusia. Forced Outage Rate (FOR) adalah ukuran sering tidaknya unit pembangkit
mengalami gangguan.
Semua permintaan daya listrik yang harus dilayani oleh sistem pembangkit tenaga
listrik, selalu melalui suatu prosedur dan pembangkitan pembebanan yang
disesuaikan dengan jenis dan kapasitas unit pembangkit tenaga listrik. Prosedur
pembebanan ini bertujuan, agar sistem pembangkit tenaga listrik dapat melayani
perubahan permintaan beban yang sangat cepat dan ekonomis [11].
24
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Tugas akhir ini dilaksankan pada bulan Januari 2016 – Juni 2017 bertempat di
Laboratorium Terpadu Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Lampung
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu:
1. Satu unit laptop dengan sistem operasi windows 8.1 pro 64 bit sebagai media
perancangan dan pengujian pada simulasi yang akan dilakukan.
2. Perangkat lunak Microsoft Excel sebagai perangkat lunak utama yang digunakan
untuk melakukan perancangan dan perhitungan.
3. Data beban harian, mingguan, bulanan dan tahunan yang terpakai dan disuplay
oleh PT. PLN di Wilayah Lampung.
4. Data load forecasting untuk beberapa tahun kedepan.
25
3.3 Tahap Pengerjaan Tugas Akhir
Berikut merupakan metode dan langkah-langkah kerja yang dilakukan unutk
menyelesaikan tugas akhir ini:
1. Studi Literatur
Studi literatur merupakan cara untuk mempelajari materi yang berkaitan dengan
tugas akhir. Materi yang akan dipelajari berasal dari beberapa referensi atau
beberapa sumber ilmiah lainnya, contohnya adalah jurnal ilmiah, buku yang
berkaitan dengan materi tugas akhir, skripsi-skripsi yang berkaitan dengan tugas
akhir, dan E-book.
2. Studi Bimbingan
Studi bimbingan merupakan langkah yang dilakukan unutk menyelesaikan tugas
akhir. Studi bimbingan dilakukan dengan cara berdiskusi dengan pembimbing
tugas akhir dan juga melakukan kegiatan tanya jawab dengan dosen pembimbing,
untuk menambah wawasan dan tujuannya adalah menyelesaikan kendala yang
terjadi saat melaksanakan tugas akhir.
3. Pengambilan dan Pengolahan Data
Dalam tugas akhir ini fokus yang dilakukan pada studi kasus adalah pada sistem
kelistrikan di wilayah Lampung, sehingga data yang diperlukan dapat diperoleh
dari PT. PLN distribusi wilayah Lampung. Data-data yang diperoleh akan diolah
sedemikian rupa sehingga dapat mempermudah langkah selanjutnya yaitu
pengolahan data dalam program.
26
4. Diagram Alir Proses Perhitungan LOLP
Langkah yang dilakukan selanjutnya adalah membuat diagram alir dari
perhitungan yang dilakukan untuk mendapatkan LOLP.
5. Pembuatan Program Komputer
Pembuatan Program Komputer ini dibuat dengan menggunakan software
Microsoft Excel.
6. Pembuatan Laporan
Pembuatan laporan ini merupakan proses akhir dari tugas akhir ini yang akan
menjadi hasil nyata dan bukti bahwa telah dilakukannya tugas akhir dengan
sebenar-benarnya sebagai syarat untuk menyelesaikan program S1 Teknik
Elektro Universitas Lampung. Pengerjaan laporan ini terdiri dari dua (2) tahap
yakni, laporan tahap awal dari bab 1 sampai bab 3 yang digunakan untuk
melakukan seminar usul dan laporan akhir yang terdiri dari baba4 dan bab5 yang
digunakan untuk melakukan seminar hasil.
27
3.4. Diagram Alir Tugas Akhir
Penyelesaian tugas akhir dilakukan dalam beberapa tahap, untuk mempermudah
pelaksanaan tersebut diperlukan diagram alir tugas akhir, sebagai berikut:
Gambar 3. Diagram Alir Tugas Akhir
28
3.5 Diagram Alir Perhitungan LOLP ( Loss Of Load Probability)
Berikut merupakan diagram alir langkah-langkah perhitungan nilai LOLP ( Loss Of
Load Probability):
Gambar 4. Diagram Alir Perhitungan LOLP ( Loss Of Load Probability)
29
3.6 Langkah-langkah Perhitungan LOLP (Loss Of Load Probability)
Langkah-langkah yang dilakukan pada tugas akhir ini untuk mendapatkan nilai LOLP
(Loss Of Load Probability) pada periode tahun 2016 sebagai berikut:
1. Memasukkan data berupa nilai-nilai beban harian di Lampung yang
didapatkan dari PT. PLN Distribusi Lampung.
2. Mengubah data-data berupa nilai beban puncak harian kedalam bentuk kurva
yang disebut kurva lama beban.
3. Mencari persamaan garis yang membentuk kurva lama beban dengan
menggunakan metode numerik berupa regresi linier.
4. Menghitung nilai probabilitas individu masing-masing pembangkit yang
tersedia.
5. Mencari nilai dari titik potong antara kapasitas pembangkit ( sumbu Y)
dengan kurva lama beban yang terbentuk.
6. Menghitung nilai LOLP ( Loss Of Load Probability).
7. Apabila nilai LOLP ( Loss Of Load Probability) telah didapatkan, dan
nilainya telah sesuai standar PT.PLN maka perhitungan selesai. Apabila nilai
LOLP belum sesuai standar maka dilakukan skenario untuk memperbaiki nilai
LOLP agar sesuai standar PT.PLN atau bahkan lebih baik dari itu.
8. Perhitungan Nilai LOLP ( Loss Of Load Probability) selesai.
30
3.7 Diagram Alir Perhitungan EENS ( Expected Energy Not Supplied )
Berikut merupakan gambar diagram alir perhitungan EENS ( Expected Energy Not
Supplied ):
Gambar 5. Diagram Alir Perhitungan Nilai EENS( Expected Energy Not Supplied )
31
3.8 Langkah-langkah Perhitungan EENS ( Expected Energy Not Supplied )
Langkah-langkah yang dilakukan pada tugas akhir ini untuk mendapatkan nilai EENS
( Expected Energy Not Supplied ) pada periode tahun 2016-2018 sebagai berikut:
1. Memasukkan data berupa nilai-nilai beban puncak harian di Lampung yang
didapatkan dari PT. PLN Distribusi Lampung.
2. Mengubah data-data berupa nilai beban puncak harian kedalam bentuk kurva yang
disebut kurva lama beban.
3. Mencari persamaan garis yang membentuk kurva lama beban dengan
menggunakan metode numerik berupa regresi linier.
4. Menghitung nilai probabilitas individu masing-masing pembangkit yang tersedia.
5. Mencari nilai dari titik potong antara kapasitas pembangkit ( sumbu Y) dengan
kurva lama beban yang terbentuk.
6. Menghitung nilai EENS ( Expected Energy Not Supplied ).
7. Apabila nilai EENS ( Expected Energy Not Supplied ) telah didapatkan, dan
nilainya telah sesuai standar PT.PLN maka perhitungan selesai. Apabila nilai
EENS belum sesuai standar maka dilakukan skenario untuk memperbaiki nilai
EENS agar sesuai standar PT.PLN atau bahkan lebih baik dari itu.
8. Perhitungan Nilai EENS ( Expected Energy Not Supplied ) selesai.
72
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan pada PT. PLN Ditribusi Wilayah Lampung
mengenai keandalam sistem tenaga listrik di wilayah Lampung, didapatkan
kesimpualan sebagai berikut:
1. Perhitungan indeks keandalan sistem tenaga pada kondisi awal menghasilkan
nilai LOLP atau Loss Of Load Probability menghasilkan nilai total sebesar
1,704784 hari/tahun dan Nilai indeks keandalan selain LOLP yaitu EENS atau
Expected Energy Not Supplied pada tahun 2016 menghasilkan nilai total
sebesar 40,760892 MW. Nilai indeks LOLP tersebut belum memenuhi standar
yang sudah ditetapkan oleh PT.PLN yaitu sebesar 1,000 hari/tahun,
berdasarkan hal tersebut dapat dikatakan keandalan sistem tenaga di Wilayah
Lampung pada tahun 2016 dalam kategori kurang andal.
73
2. Penambahan ketersediaan daya harus memperhitungkan jumlah pembangkit,
karena berpengaruh dalam perbaikan indeks keandalan, pembangkit dengan
kapasitas besar dalam jumlah yang sedikit akan mempengaruhi ketersediaan
daya apabila dalam keadaan out service. Hal tersebut dapat dibuktikan oleh
hasil perhitungan nilai LOLP dan EENS pada 2 skenario sebagai berikut:
a. Penambahan daya sebesar 4 MW pada skenario 1 yaitu pergantian PLTG
Tarahan 16 MW dengan PLTG 100 MW dan menghilangkan PLTU
Sebalang Unit 1 60 MW serta PLTD 20 MW menghasilkan nilai sebesar
3,61531568 hari/tahun untuk nilai LOLP atau Loss Of Load Probability
dan sebesar 86,335372 MW untuk nilai indeks EENS atau Expected
Energy Not Supplied, berdasarkan hal tersebut dapat dikatakan keandalan
sistem tenaga di Wilayah Lampung pada tahun 2016 dalam kategori tidak
andal.
b. Penambahan daya sebesar 4 MW pada skenario 2 pergantian PLTG
Tarahan 16 MW dengan PLTG 2x50 MW dan menghilangkan PLTU
Sebalang Unit 1 60 MW serta PLTD 20 MW menghasilkan nilai sebesar
0,092860604 hari/tahun untuk nilai LOLP atau Loss Of Load Probability
dan sebesar 1,62219477 MW untuk nilai indeks EENS atau Expected
Energy Not Supplied, nilai EENS yang kecil menandakan bahwa
pembangkit beroperasi secara optimal sehingga dapat menjaga
kontinuitas pelayanan pada konsumen. Berdasarkan hal tersebut dapat
dikatakan keandalan sistem tenaga di Wilayah Lampung pada tahun 2016
dalam kategori andal.
74
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian ini, penulis ingin memberikan beberapa saran agar
kedepannya sistem dapat berjalan dengan lancar sesuai dengan yang diharapkan:
1. Sebelum membangun suatu pembangkit sebaiknya memperhitungkan juga
nilai FOR atau Force Outage Rate , karena nilai tersebut sangat
mempengaruhi probabilitas pembangkit bekerja dan akan mempengaruhi nilai
LOLP dan EENS .
2. Selain itu juga perlu diperhatikan untuk peramalan beban, apabila ingin
membangun suatu pembangkit perlu diperhitungkan pertumbuhan beban yang
akan terjadi, agar dapat mengantisipasi kelonjakan pertumbuhan beban.
3. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, direkomendasikan untuk
melakukan skenario 2 karena memiliki indeks keandalan yang sangat bagus,
hal tersebut akan menjaga kontinuitas pelayanan listrik kepada konsumen
pada tahun 2016.
4. Pembuatan skenario penambahan pembangkit dengan memperhitungkan
jumlah pembangkit pada penelitian ini juga dapat diterapkan untuk tahun
berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] T. Wrahatnolo, Suhadi, Teknik Distribusi Tenaga Listrik, 1st ed. Jakarta:
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, 2008.
[2] C. P. Wisesa, “Analisis Keandalan Sistem Distribusi 20 KV Di
PT. PLN (PERSERO) APJ Banyuwangi dengan Metode Reliability Network
Equivalent Approach,” 2014.
[3] R. S. Hartati. I. W. Sukerayasa, I. N. Setiawan,” Penentuan Angka Keluar
Peralatan Untuk Evaluasi Keandalan Sistem Terdistribusi Tenaga Listrik,”
Vol 6 No. 2, pp. 52-55, 2007.
[4] A.S. Pabla, Electric Power Distribution, 5th ed. New Delhi: Tata McGraw-
Hill Publishing Company Limited, 2008.
[5] A. B. Pulungan, ”Keandalan Jaringan Tegangan Menengah 20 KV Di
Wilayah Area Pelayanan Jaringan (APJ) Padang PT. PLN (PERSERO)
Cabang Padang,” vol. 1 hal. 58-61, 2012.
[6] J. A. Momoh, Electric Power Distribution, Automation, Protection, and
Control, 1st ed. Washington DC, USA: CRC Press, Taylor and Francis
Group, 2008.
[7] Peraturan Menteri ESDM No. 4 Tahun 2009, “Aturan Distribusi Tenaga
Listrik,” 2009.
77
[8] N. Nugraha, “Regresi Polinomial Lokal,” 2009.
[9] D. Luknanto, Regresi Kuadrat Terkecil Untuk Kalibrasi Bangunan
Ukur Debit, Yogyakarta, 1992.
[10] R. Apriani, “Perhitungan Loss Of Load Probability Tenaga Listrik Di PT.
Pupuk Sriwidjaja,” vol.2, no.1, pp. 22-27, 2015.
[11] H. Yuvendius, “Analisa Perencanaan Keandalan Pembangkit
Proyek IPP Wilayah Riau Tahun 2012-2025,” 2012.
[12] R. Billinton, R.N. Allan, Reliability Evaluation Of Power Systems, 2nd ed.
London: Plenum Publishing Corporation, 1994.