AGUNG AHMAD SULTON SAPUTRA - digilib.unila.ac.iddigilib.unila.ac.id/27841/3/SKRIPSI TANPA BAB...

51
KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG PAKIS PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG DENGAN PENEMPATAN DYNAMIC VOLTAGE RESTORER (Skripsi) Oleh AGUNG AHMAD SULTON SAPUTRA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2017

Transcript of AGUNG AHMAD SULTON SAPUTRA - digilib.unila.ac.iddigilib.unila.ac.id/27841/3/SKRIPSI TANPA BAB...

1

KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG

PAKIS PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG

DENGAN PENEMPATAN DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

(Skripsi)

Oleh

AGUNG AHMAD SULTON SAPUTRA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

2

ABSTRACT

COMPENSATING THE VOLTAGE DROP ON THE PAKIS

FEEDER PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUTION OF LAMPUNG

WITH THE PLACEMENT OF DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

By

AGUNG AHMAD SULTON SAPUTRA

Basically, the distribution system should be able to supply the electric power

to the end user in the voltage range of not less than five percent of its

nominal value. However, in the conditions of long distance area with the

characteristic of uneven distributed population, the voltage level on the

consumers at the end of the grid are sometimes out of the nominal value

even it could be droped. Even some in cases, the capacitor banks are fails to

improve the voltage level. Therefore a breakthrough is purpose of the

possibilities of the use Intelligent Power Electronic Device.

On the other hand, Dynamic Voltage Restorer which is one of the common

equipment used to protect the sensitive loads from the influence of

disturbances such as voltage sag or swell, it is exposing the possibility to

apply for effort reduced in the low voltage distribution network.

In this work, the Dynamic Voltage Restorer is used to improve the voltage

profile when voltage drop occured by deploying some dynamic voltage

restorers on the secondary distribution network 20 kV. From some

simulations conducted by manipulating sistem loading, it was depicted that

load voltage level can be maintained on the permited range ie 95% - 105%

from nominal voltage.

Keyword: Dynamic voltage restorer, Drop voltage, system distribution

3

ABSTRAK

KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG PAKIS

PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG DENGAN

PENEMPATAN DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

Oleh

AGUNG AHMAD SULTON SAPUTRA

Pada prinsipnya sistem distribusi harus dapat menyuplai daya hingga ke

konsumen akhir dalam range tegangan yang tidak kurang dari lima persen

dari nilai nominalnya. Akan tetapi, pada kondisi dimana jaringan Sistem

distribusi ini harus menyuplai ke daerah yang sangat jauh dan dengan

karakteristik persebaran penduduk yang tidak merata, tingkat tegangan

pada konsumen di ujung penyulang terkadang jauh dari nilai nominal,

bahkan dapat menyusut hingga separuhnya. Pada beberapa kasus,

penggunaan capacitor bank bahkan tidak sanggup untuk memperbaiki

keadaan ini. Untuk itu diperlukaan suatu terobosan dengan memanfaatkan

kemungkinan penggunaan Intelligent Power Electronic Device dalam

mengatasi susut tegangan (voltage drop) ini.

Di sisi lain, Dynamic voltage restorer yang merupakan salah satu peralatan

yang biasa digunaakan untuk melindungi beban yang sensitive dari

pengaruh gangguan tegangan seperti voltage sag maupun voltage swell,

memperlihatkan kemungkinan untuk diaplikasikan pada usaha memperbaiki

susut tegangan di jaringan distribusi tegangan rendah.

Pada penelitian ini dynamic voltage restorer digunakan untuk memperbaiki

profil tegangan saat terjadi voltage drop dengan menempatkannya pada titik

titik tertentu dalam jaringan distribusi sekunder 20 kV. Dari berbagai

simulasi yang dilakukan dengan mengubah-ubah kondisi pembebanan

sistem, diperlihatkan bahwa tegangan beban dapat dijaga pada range yang

di ijinkan yaitu 95% s.d 105% dari tegangan nominal.

Kata Kunci : Dynamic voltage restorer, Drop voltage, Jaringan distribusi

4

KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG PAKIS PT. PLN

(PERSERO ) DISTRIBUSI LAMPUNG DENGAN PENEMPATAN

DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

Oleh

Agung Ahmad Sulton Saputra

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

5

viii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bumi Dipasena Agung, pada tanggal 29

Desember 1995, sebagai anak pertama dari dua bersaudara,

dari Bapak Tontoni dan Ibu Sri Kurniawati. Riwayat

pendidikan penulis dimulai dari Sekolah Dasar Negeri (SDN)

3 Way Urang, Kalianda pada tahun 2001 dan diselesaikan pada

tahun 2007, Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 2 Kalianda dari tahun

2007 dan diselesaikan pada tahun 2010, dan Sekolah Menengah Atas Negeri

(SMAN) 1 Kalianda, Lampung Selatan dari tahun 2010 dan diselesaikan pada tahun

2013.

Tahun 2013, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro

Universitas Lampung melalui jalur Undangan. Selama menjadi mahasiswa penulis

pernah menjadi asisten praktikum Mata Kuliah Analisa System Tenaga dan

terdaftar sebagai anggota organisasi intra kampus Badan Eksekutif Mahasiswa

(BEM U) Universitas Lampung sebagai Staf Ahli Kementrian Sosial dan Politik

(SOSPOL) periode 2015-2016. Pada Januari 2016 penulis melaksanakan kerja

praktik di Fakultas Teknik Universitas Lampung, dan membuat laporan tentang

“Audit Energi Meliputi Sistem Pencahayaan, Tata Udara Serta Menentukan

Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Di Gedung H Fakultas Teknik Universitas

Lampung”. Pada 01 Desember 2016 Melaksanakan Penelitian di Laboratorium

Terpadu Teknik Elektro Universitas Lampung dengan judul yang ada pada

penelitian ini.

PERSEMBAHAN

Dengan Ridho Allah SWT, teriring shalawat kepada Nabi Muhammad Shalallahu Alaihi W assalam Karya tulis ini kupersembahkan untuk:

Ayah dan Ibuku Tercinta

Tontoni dan Sri Kurniawati

Serta adikku Tersayang Bilkis Nur Izzaty, S.Pd.

Keluarga besar Mbah Suratmi

Teman-teman kebanggaanku

Rekan-rekan Jurusan Teknik Elektro

Almamaterku Universitas Lampung

Agamaku

Islam

Bangsa dan Negaraku Republik Indonesia

x

MOTTO

“Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”

( Al-Quran, Surat Al – Insyirah, 94 : 5 – 6 )

SANWACANA

Alhamdulillahirobbil’alamiin, penulis memanjatkan puji syukur kehadirat Allah

SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan penelitian Tugas Akhir ini.

Tugas akhir dengan judul “KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA

PENYULANG PAKIS PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG

DENGAN PENEMPATAN DYNAMIC VOLTAGE RESTORER” ini

merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan

Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Dalam masa perkuliahan dan penelitian, penulis mendapat banyak hal baik berupa

dukungan, semangat, motivasi dan banyak hal yang lainya. Untuk itu penulis

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P. selaku Rektor Universitas

Lampung

2. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Pd.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung

3. Bapak Dr. Ing Ardian Ulvan, S.T., M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro,

Universitas Lampung.

xii

4. Bapak Khairuddin, S.T., M.Sc., Ph.D., Eng selaku pembimbing utama skripsi

yang telah dengan sabar membimbing, memberikan ilmunya, motivasi dalam

hidup dan arahannya di sela-sela kesibukan beliau yang sangat padat.

5. Bapak Dr. Eng. Lukmanul Hakim, S.T., M.Sc. selaku pembimbing

pendamping yang telah mebimbing, memberi ilmunya, cerita inspiratif, arahan

spiritual serta sarannya dalam individu menyusun penelitian ini.

6. Bapak Osea Zebua, S.T., M.T. selaku dosen penguji skripsi yang telah

memberikan saran, krikitikan yang sangat membangun dalam penyusunan

skripsi.

7. Segenap dosen dan pegawai di Jurusan Teknik Elektro yang telah memberikan

ilmu dan wawasan yang tak terlupakan oleh penulis.

8. Ayahanda Tontoni (Ayah), Ibunda Sri Kurniawati (Ibu). Tiada terkira jasa yang

kalian berikan, hanya doa dan sedikit usaha meraih prestasi sekarang dan

kedepannya serta menyelesaikan kewajiban agar terpancar senyum bangga di

wajah kalian yang sangan saya impikan.

9. Saudari tercinta Bilkis Nur Izzaty, S.Pd., yang selama ini telah memberikan

kasih sayang, semangat, doa, nasihat serta dukungan dalam segala asspek agar

selalu istiqomah dalam menuntut ilmu.

10. Mbah Suratmi, bulek, pakde, bude, mas dan o’om yang selama ini telah

memberikan kasih sayang, semangat, doa, nasehat serta dukungan nya.

11. Teman diskusi saya kakak senior Elektro Angkatan 2010, 2011, 2012 yang

menyempatkan waktunya disela-sela kerjanya untuk berdiskusi dengan

penulis.

xiii

12. Teman seperjuangan dari awal sampai akhir saudari Rani Kusuma Dewi, S.T.

terimakasih atas semua jasa dan persahabatan karena allah swt.

13. Teman dan rekan seperjuangan laboratorium Sistem Tenaga Elektrik (Aji

Irawan, Surya Andika, Ahmad Wira, S.T., Windu Nur, S.T., Ubaidah, S.T.,

Annisa Zauhar Nafisah, S.T., Fandy, Fitra, Ferdy, Dedi, Yogi, Elektro 2015)

terimakasih atas cerita, tawa, berbagi ilmu, pengalaman dan silaturahminya.

14. Mas Rahman sang dosen sekaligus penguasa leb kedua setelah para Dosen,

terimakasih mas untuk ilmu, kopi, gula dan tehnya.

15. Teman-teman keluarga besar Elektro Angkatan 2013 terimaksih atas segala

yang telah diberikan.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini.

Penulis mengharapkan kritik dan saran konstruktif dari semua pihak demi kemajuan

bersama. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Bandar Lampung, 24 Juli 2017

Penulis,

Agung Ahmad Sulton Saputra

xiv

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ....................................................................................................... xvi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xviii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xxii

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2.Tujuan ............................................................................................................ 1

1.3. Perumusan Masalah ...................................................................................... 3

1.4. Batasan Masalah ........................................................................................... 3

1.5. Manfaat ......................................................................................................... 4

1.6. Hipotesis ....................................................................................................... 5

1.7.Sistematika Penulisan .................................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Studi Aliran Daya ......................................................................................... 7

2.2.1. Aliran Daya ........................................................................................... 7

2.2. Kendali Sistem Tenaga ................................................................................. 7

xv

2.3. Sistem Per-Unit (pu)..................................................................................... 8

2.4. Custom Power Device (CPD)....................................................................... 9

2.5. Konfigurasi Dynamic Voltage Restorer (DVR)......................................... 10

2.6. Dynamic Voltage Restorer (DVR)............................................................. 12

2.6.1. Injection/coupling transformer....................................................... 13

2.6.2. Voltage source converter................................................................ 14

2.6.3. Filter Pasif....................................................................................... 14

2.6.4. Penyimpan Energi........................................................................... 15

2.7. Prinsip kerja DVR....................................................................................... 15

2.8. Perangkat Lunak Pendukung...................................................................... 16

2.8.1. ETAP............................................................................................... 16

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat ..................................................................................... 17

3.2. Alat dan Bahan ........................................................................................... 17

3.3. Tahap Pengerjaan ....................................................................................... 18

3.4. Diagram Alir Penelitian .............................................................................. 20

3.5. Cara yang dilakukan peneliti untuk menyelesaikan penelitian .................. 21

3.6. hasil yang diharapkan ................................................................................. 24

xvi

IV. KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG PAKIS PT.

PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG DENGAN PENEMPATAN

DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

4.1. Sistem Distribusi pada Penyulang Pakis GI Menggala .............................. 25

V. HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................................... 27

5.1. Sistem Distribusi pada Penyulang Pakis GI Menggala….......................... 27

5.2. Skenario Simulasi ....................................................................................... 30

5.3. Hasil Simulasi dan Analisa......................................................................... 30

5.3.1. Simulasi Sistem IEEE 34 Bus.......................................................... 31

5.3.2. Simulasi dengan Sistem Penyulan Pakis GI Menggala 118 Bus

dengan Beban Tak Seimbang........................................................... 43

VI. KESIMPULAN

6.1. Kesimpulan ................................................................................................. 51

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A

LAMPIRAN B

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Topologi DVR ...................................................................................... 11

Gambar 2 Dynamic voltage restorer (DVR) ......................................................... 12

Gambar 3 Sirkuit ekuivalen DVR .......................................................................... 13

Gambar 4 Model VSC pada rangkain DVR ........................................................... 14

Gambar 5 Diagram alir penelitian ......................................................................... 20

Gambar 6 Struktur DVR ........................................................................................ 21

Gambar 7 Struktur DVR yang diusulkan oleh peneliti .......................................... 22

Gambar 8 Single Line Diagram Penyulang Pakis Gardu Induk Menggala ......... 28

Gambar 9 Single Line Diagram IEEE 34 Bus ....................................................... 29

Gambar 10 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR ............................................ 31

xviii

Gambar 11 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 32

Gambar 12 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR............................................ 33

Gambar 13 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 34

Gambar 14 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR............................................ 35

Gambar 15 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 36

Gambar 16 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR ............................................ 37

Gambar 17 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 38

Gambar 18 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR............................................ 39

Gambar 19 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 40

Gambar 20 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR............................................ 41

Gambar 21 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 42

Gambar 22 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR............................................ 44

Gambar 23 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 45

Gambar 24 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR ............................................ 46

xix

Gambar 25 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 47

Gambar 26 Profil Tegangan dengan dan tanpa DVR ............................................ 48

Gambar 27 Perbandingan Total Rugi-rugi Daya Aktif dan Daya Reaktif dengan

dan tanpa DVR ................................................................................... 49

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring perkembangan jaman di dunia industri, fabrikasi pengolahan dan

perkembangan teknologi lainnya, maka akan meningkat pula kebutuhan tenaga

listrik. Perkembangan yang pesat ini kurang dibarengi dengan perkembangan

pembangkit listrik. Keterbatasan pembangkit serta penurunan kemampuan

pembangkit akibat dari penuaan merupakan salah satu masalah untuk melaksanakan

pelayanan kontinuitas. Di lain pihak terjadi gangguan yang dapat menimbulkan

putusnya pelayanan listrik ke konsumen dan terjadi pertambahan beban dalam

sistem tenaga listrik. Dengan bertambahnya beban tersebut mengakibatkan

peningkatan daya reaktif akibat beban induktif pada bus beban maupun pada

saluran.

Sistem distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang berguna untuk

menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik sampai pada konsumen. Di

daerah pedalaman yang menggunakan jaringan listrik distribusi 20 kV mempunyai

karakterisrik khusus dimana beban dan lokasi pemukiman yang berjauhan. Kondisi

2

tersebut menyebabkan panjang saluran distribusi untuk mencapai beban yang ada.

Akibat dari panjangnya saluran distribusi mengakibatkan besarnya rugi-rugi baik

pada rugi-rugi daya listrik serta voltage drop sepanjang saluran distribusi. Dengan

adanya permasalahan tersebut nilai konstan magnitude tegangan pada titik beban

sensitive pada kondisi sistem mengalami gangguan. Kondisi ini menyebabkan

tegangan rendah disisi pelanggan.

Custom power device (CPD) mempunyai banyak jenis diantaranya seperti Active

power filters (APF)/ filter daya aktif, sistem penyimpan daya baterai/ Battery

Energy storage system (BESS), Distribution static synchronous COMpensator

(DSTATCOM), Distribution series capacitors(DSC)/ kapasitor seri, Dynamic

voltage restorer (DVR), Uninterruptible power supplies (UPS) dan lain- lain.

Pemulih tegangan listrik dinamis Dynamic voltage restoter (DVR) yang berfungsi

untuk mengatur tegangan sesuai dengan kebutuhan agar dapat mempertahankan

tegangan keluaran berada pada posisi konstan dengan meletakkan di simpul tertentu

pada jaringan distribusi 20 kV. Dynamic voltage restorer (DVR) pada umumnya

digunakan untuk memperbaiki profil tegangan saat terjadi voltage sag maupun

voltage swell. Pada penelitian ini Dynamic voltage restorer (DVR) digunakan untuk

memperbaiki profil tegangan saat terjadi voltage drop. Untuk menentukan lokasi

simpul terbaik adalah dengan melakukan perhitungan ataupun simulasi lokasi

pemasangan sampai didapat lokasi terbaik untuk pemasangan. Perhitungan ataupun

simulasi dapat menggunakan perangkat lunak analisa aliran daya.

3

Studi aliran daya berguna untuk memberikan informasi tentang aliran daya dan

tegangan sistem dalam kondisi operasi tunak. Studi aliran daya juga diperlukan

dalam perencanaan sistem tenaga listrik dan mengetahui besarnya daya aktif dan

daya reaktif yang mengalir pada sistem.

Pada tugas akhir ini, penulis membahas Dynamic voltage restoter (DVR) dengan

membuat simulasi pada jaringan distribusi dengan menggunakan software ETAP

12.6.0

1.2. Tujuan

Tujuan tugas akhir ini yaitu:

1. Untuk mengetahui tegangan, daya aktif, daya reaktif dan sudut tegangan

yang dihasilkan dengan atau tanpa pemasangan Dynamic voltage restoter

(DVR) pada penyulang pakis PT. PLN (Persero) Distribusi Lampung.

2. Untuk mengkompensasi tegangan drop pada aliran daya tiga fasa dengan

menggunakan Dynamic voltage restoter (DVR).

3. Untuk menjaga nilai konstan magnitude tegangan pada titik beban sensitive

pada kondisi sistem ketika mengalami gangguan.

1.3. Perumusan Masalah

4

Pada sistem tenaga listrik dibutuhkan pengatur kendali yang bisa memonitor dan

mengontrol sistem tersebut. Pada jaringan distribusi 20 kV sering terjadi gangguan

pada saluran transmisi atau distribusi. Gangguan tersebut dapat menyebabkan

tegangan transient, sag, atau swell pada sistem. Hal yang sama pada kondisi beban

berat, penurunan tegangan yang signifikan dapat terjadi pada sistem sehingga dapat

terjadi voltage drop. Untuk mengatasi supaya tegangan yang dihasilkan baik maka

digunakan Dynamic voltage restoter (DVR) yang berfungsi untuk menginjeksi

tegangan ke dalam sistem untuk mengatur tegangan disisi beban. Dengan adanya

Dynamic voltage restoter (DVR) diharapkan dapat memperbaiki tegangan pada

penyulang pakis.

1.4. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang dibahas adalah:

1. Penelitian ini hanya membahas pengaruh Dynamic voltage restoter (DVR)

terhadap profil tegangan pada sistem yang digunakan.

2. Penelitian ini tidak membahas sistem proteksi dan harmonisa pada Dynamic

voltage restoter (DVR).

1.5. Manfaat

Manfaat dari tugas akhir ini adalah:

5

1. Memberikan masukan ke pihak industri, khususnya PT. PLN (Persero)

Distribusi Lampung bagaimana cara memperbaiki tegangan dengan

pemasangan Dynamic voltage restoter (DVR) dan penerapannya pada

sistem tenaga listrik sehingga dapat menyimulasikannya pada sistem tenaga

serta dapat menjadi acuan untuk mengevaluasi dan mengembangkan sistem

yang ada.

2. Memberikan pemahaman kepada penulis mengenai tegangan yang

dihasilkan dengan ada tidaknya pemasangan Dynamic voltage restoter

(DVR) sebagai studi perencanaan dalam mengatasi permasalahan jatuh

tegangan pada sistem distribusi agar dapat sesuai dengan nilai- nilai standar

yang berlaku.

3. Dapat menjadi acuan bagi mahasiswa lain dalam menyempurnakan tugas

akhir ini.

1.6. Hipotesis

Kebutuhan masyarakat terhadap energi listrik semakin meningkat maka beban juga

mengalami perubahan setiap waktu, sehingga sistem bekerja tidak baik dan

memungkinkan terjadinya perubahan tegangan di sisi beban.

Salah satu solusi masalah akibat penurunan tegangan pada suatu sistem adalah

dengan pemasangan Dynamic voltage restoter (DVR). Dengan adanya Dynamic

voltage restoter (DVR) diharapkan dapat menjaga nilai konstan magnitude tegangan

6

pada titik beban sensitive pada kondisi sistem mengalami gangguan berada pada

standar IEEE 1159 – 1995, IEEE Recommended Practice For Monitoring Electric

Power Quality.

1.7. Sistematika Penulisan

Laporan akhir ini dibagi menjadi Enam bab yaitu:

BAB I. PENDAHULUAN

Pada bab ini memaparkan latar belakang, masalah, tujuan penelitian, manfaat

penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika

penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini menjelaskan teori-teori pendukung materi penelitian yang diambil dari

berbagai sumber ilmiah yang digunakan dalam penulisan laporan tugas akhir ini.

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini memaparkan waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan yang

digunakan dalam penelitian, metode penelitian yang digunakan, serta pelaksanaan

dan pengamatan penelitian

BAB IV. KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG PAKIS PT.

PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG DENGAN PENEMPATAN

DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

Pada bab ini menjelaskan penelitian yang dilakukan

7

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini menjelaskan hasil data penelitian dan pembahasan dari tugas akhir ini.

BAB VI. KESIMPULAN

Pada bab ini menjelaskan kesimpulan yang didasarkan pada hasil data dan

pembahasan dari tugsa akhir ini.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Studi Aliran Daya

2.1.1. Aliran Daya

Analisa aliran daya pada sistem distribusi bertujuan untuk mengetahui aliran daya

pada setiap bus, besar tegangan pada setiap bus, serta rugi-rugi yang terjadi pada

setiap sistem distribusi dalam kondisi normal. Analisa aliran daya dapat digunakan

untuk mengetahui berbagai hal yang berhubungan dengan jaringan yang dianalisa

tersebut diantaranya yaitu:

1. perluasan jaringan, yaitu dengan menentukan lokasi bus beban baru, unit

pembangkitan , dan gardu induk.

2. Pengaturan tegangan, perbaikan faktor daya, kapasitas kawat penghantar, dan

rugi - rugi daya.

3. Perencanaan jaringan, yaitu kondisi jaringan yang dirancang untuk masa

mendatang sesuai dengan pertumbuhan beban [1].

2.2 Kendali Sistem tenaga

9

Fungsi dari sistem tenaga listrik adalah untuk mengkonversi energi dari suatu energi

alam menjadi energi listrik untuk kebutuhan sehari-hari. Energi listrik tidak hanya

digunakan dalam bentuk listrik saja, melainkan harus dikonversi terlebih dahulu

menjadi cahaya, gerak, panas dll. Perancangan dan pengoperasian sistem yang baik

harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a. Saat kondisi beban yang berubah-ubah, sistem harus memenuhi permintaan

daya aktif dan reaktif.

b. Kualitas dari power supply harus memenuhi standar minimum berikut ini:

- Frekuensi yang konstan

- Tegangan yang konstan

- Tingkat keandalan

Energi listrik yang dibangkitkan tidak dapat disimpan tetapi langsung habis

digunakan oleh konsumen (beban). Oleh sebab itu daya yang dibangkitkan Energi

listrik tidak dapat disimpan sehingga dalam pengoperasian sistem harus

diperhatikan dan dikontrol dengan tepat.

2.3 Sistem Per-Unit (pu)

Dalam memudahkan proses perhitungan dalam sistem daya listrik digunakan sistem

per unit (pu), yang didefinisikan sebagai perbandingan nilai yang sebenarnya

dengan nilai dasar (base value), hal ini dapat dituliskan dengan persamaan berikut:

10

𝐵𝑒𝑠𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑢𝑛𝑖𝑡 =𝑏𝑒𝑠𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎

𝑏𝑒𝑠𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟 [2]

2.4 Custom Power Device (CPD)

Peralatan Custom power device (CPD) mempunyai banyak jenis diantaranya Active

power filters (APF)/ filter daya aktif, sistem penyimpan daya batere/ Battery energy

storage system (BESS), Distribution static synchronous COMpensator

(DSTATCOM), Distribution series capacitors(DSC)/ kapasitor seri, Dynamic

voltage restorer (DVR), Uninterruptible power supplies (UPS) dan lain- lain.

Masing – masing peralatan Custom power device (CPD) mempunyai kelebihan dan

kekurangan. Jenis peralatan CPD yang paling efektif adalah Dynamic voltage

restorer (DVR)/ pemulih tegangan listrik dinamis. Ada beberapa alasan mengapa

Dynamic voltage restorer (DVR) lebih baik dari pada peralatan lainnya. Alasan –

alasan tersebut yaitu :

1. Dynamic voltage restorer (DVR) mempunyai kemampuan untuk

mengontrol aliran daya aktif dibandingkan dengan SVC. Meskipun piranti

VSC lebih awal dari pada DVR.

2. DVR lebih murah jika dibandingkan dengan UPS. UPS tidak hanya mahal,

tetapi juga memerlukan pemeliharaan yang intensif karena baterai

mengalami kebocoran dan mempunyai usia pakai tertentu, sehingga harus

diganti setiap lima tahun.

11

3. DVR mempunyai suatu kapasitas daya lebih lebih tinggi dan murah

dibandingkan dengan peralatan SMESH.

4. Ukuran DVR lebih kecil dan murah jika dibandingkan dengan DSTATCOM.

5. DVR memiliki vitur tambahan lain seperti filter harmonik dan koreksi faktor

daya selain mengkonpensasi Sag dan Swell

Berdasarkan alasan – alasan tersebut, tidak mengherankan bila DVR secara luas

dipertimbangkan sebagai suatu piranti daya yang efektif dalam mitigasi tegangan

Sag. Dibandingkan dengan peralatan lain, DVR menyediakan solusi ekonomi

terbaik untuk ukuran dan kemampuan yang dimiliki[3].

2.5 Konfigurasi Dynamic voltage restoter (DVR)

Pemulih tegangan listrik dinamis Dynamic voltage restoter (DVR) merupakan

piranti solid state yang menginjeksi tegangan ke dalam sistem untuk mengatur

tegangan disisi beban. Dynamic voltage restoter (DVR) pertama kali digunakan

pada tahun 1996. Pada umumnya Dynamic voltage restoter (DVR) dipasang pada

sistem distribusi diantara suplai dan feeder beban kritis. Fungsi utama pada

Dynamic voltage restoter (DVR) untuk menaikkan tegangan listrik dengan cepat

disisi beban ketika terjadi gangguan. Selain berfungsi untuk mengkompensasi sag

dan swell, Dynamic voltage restoter (DVR) juga memiliki fitur tambahan lain

seperti:

1. Mengkompensasi tegangan harmonik pada jaringan

12

2. Mereduksi tegangan transien

3. Membatasi arus gangguan

Secara umum Dynamic voltage restoter (DVR) mengontrol tegangan suplai yang

ditempatkan diantara sumber dan beban sensitive. Dynamic voltage restoter (DVR)

menginjeksi tegangan pada sistem dengan tujuan untuk mengkompensasi setiap

gangguan yang mempengaruhi tegangan beban[4].

Gambar 1 Topologi DVR

Trafo injeksi atau sering disebut dengan trafo booster merupakan trafo yang di

desain secara khusus untuk membatasi kopling noise dan energi transien dari sisi

primer ke sisi sekunder. Fungsi utama trafo booster adalah [6].

1. Mentransformasi dan mengkopel tegangan kompensasi injeksi yang

dibangkitkan oleh VSC ke tegangan suplai sisi masukan (incoming)

2. Menghubungkan DVR ke jaringan distribusi melalui belitan HV

3. Menyediakan isolasi beban dari sistem (VSC dan mekanisme)

13

Fungsi utama dari filter harmonik adalah untuk mempertahankan konten harmonik

yang dihasilkan oleh Voltage source converter pada level yang diijinkan. Filter

harmonik ini memiliki rating ± 2% dari MVA beban yang terhubung kekumparan

tersier dari trafo injeksi.

VSC adalah sebuah sistem elektronik daya yang terdiri dari peralatan penyimpanan

dan peralatan pensaklaran yang dapat membangkitkan tegangan listrik sinusoidal

pada frekuensi, besar dan sudut fasa yang diinginkan. Pada aplikasi Dinamic

voltage restorer (DVR), Voltage source converter (VSC) dipergunakan untuk

menggantikan sementara tegangan listrik suplai atau untuk membangkitkan bagian

tegangan suplai yang hilang.

2.6 Dynamic voltage restoter (DVR)

Secara umum konfigurasi dari rangkaian Dynamic voltage restoter (DVR) terdiri

dari empat komponen utama yang memiliki fungsinya masing – masing yaitu

1. Injection/coupling transformer.

2. VSC (Voltage Source Converter).

3. Filter.

4. Penyimpan energi (energy storage)[2].

14

Gambar 2 Dynamic voltage restoter (DVR)

Persamaan matematis tegangan Dynamic voltage restoter (DVR)

𝑉𝐷𝑉𝑅 = 𝑉𝐿 + 𝑍𝑇𝐻𝐼𝐿 + 𝑉𝑇𝐻

dimana

𝑉𝐿 magnitude tegangan beban

𝑍𝑇𝐻 impedansi beban

𝐼𝐿 arus beban

𝑉𝑇𝐻 beban sistem

15

Gambar 3 Sirkuit ekuivalen DVR

Dimana

𝐼𝐿 = 𝑃𝐿 + 𝑗𝑄𝐿

𝑉𝐿

2.6.1 Injection/coupling transformer

Tiga transformer satu fasa yang dihubungkan secara seri dengan feeder distribusi

yang digandeng (couple) dengan Voltage source converter (VSC) untuk level

tegangan tinggi distribusi. Fungsi dasar dari injection/coupling transformers

digunakan sebagai isolasi elektrik serta untuk menaikan suplai tegangan AC yang

rendah yang dihasilkan VSC untuk menghasilkan tegangan yang diinginkan[3][4].

2.6.2 Voltage Source Converter

VSC yang digunakan pada penelitian ini adalah Pulse width modulation-inverter

(PWM-inverter) yang terdiri dari komponen Switching IGBT (Insulated gate

bipolar transistor). Fungsi dasar dari inverter adalah untuk mengkonversi tegangan

16

searah yang dihasilkan oleh piranti penyimpan energi (Energy storage device)

menjadi tegangan arus bolak – balik yang dibutuhkan injection/coupling

transformer untuk mengkonpensasi tegangan pada saat terjadinya voltage sag

seperti pada gambar dibawah ini[5].

Gambar 4 Model VSC pada rangkaian DVR

2.6.3 Filter Pasif

Filter pasif terdiri dari suatu kapasitor yang ditempatkan pada sisi inverter atau sisi

line dari injection/coupling transformers. Keuntungan dari penempatan filter pada

sisi inverter yaitu dapat mencegah orde harmonisa agar tidak mengalir melalui

kumparan transformator. Namun kelamahan dari filter tersebut adalah

menimbulkan tegangan droop dan pergeseran fasa (phase shift) pada (komponen

fundamental) tegangan injeksi, hal itu tentu dapat mempengaruhi rangkaian kontrol

dari DVR[6].

2.6.4 Penyimpan Energi

17

Fungsi dari penyimpan energi yaitu menghasilkan daya aktif untuk mensuplai

beban pada saat terjadinya voltage drop. Jenis penyimpan energi diantaranya

batteries, lead-acid, flywheel atau SMES (Superconducting magnetic energy

storage) dapat digunakan untuk menyimpan energi (energy storage)[7].

2.7 Prinsip kerja DVR

Prinsip kerja DVR adalah menerima dan memproses sinyal error dari sumber,

hasilnya kemudian akan dimasukkan ke PWM Inverter tiga fasa pada rangkaian

utama dari hasil perhitungan arus referensi yang dihasilkan oleh sinyal error antara

tegangan beban dengan tegangan referensi jadi sinyal yang diolah PWM

merupakan sinyal referensi yang diperoleh dari hasil perhitungan tersebut. Sinyal

referensi ini kemudian dimodulasikan dengan sinyal carrier (triangular wave) yang

berupa sinya berbentuk gigi gergaji (saw tooth). Sinyal error ini berbentuk

sinusoidal yang dimodulasikan dengan sinyal gigi gergaji sebagai sinyal carrier.

Output dari PWM diatas digunakan untuk mentrigger rangkaian switching yang

terdiri atas 6 IGBT. Tegangan keluaran arus bolak – balik yang dihasilkan oleh

PWM-Inverter akan dinaikkan tegangan oleh injection/coupling transformer untuk

mengkompensasi voltage sag yang terjadi pada beban kritis (critical load).

2.8 Perangkat Lunak Pendukung

18

2.9.1. ETAP

ETAP (Electric Transient and Analysis Program) merupakan perangkat lunak

power system yang bekerja berdasarkan project. Setiap project harus menyediakan

pemodelan peralatan dan alat-alat pendukung yang berhubungan dengan analisa

yang dilakukan. Seperti data beban, saluran, transformator peralatan listrik lainnya.

Sebuah project terdiri dari sub-sistem kelistrikan yang membutuhkan sekumpulan

komponen elektrik yang saling berhubungan. Perangkat ini dapat bekerja dalam

kondisi offline dan online. Offline untuk simulasi tenag listrik. Sedangkan online

untuk pengelolaan data real-time. Fitur yang terdapat di dalamnya antara lain untuk

menganalisa pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi maupun sistem

distribusi tenaga listrik. Software ETAP dapat melakukan penggambaran single line

diagram suatu sistem dan melakukan hubung singkat (short circuit analysis),

analisa aliran daya (load flow analysis), transient stability, harmonisa, dan beberapa

fungsi lainnya.

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Tugas akhir ini dilaksanakan pada bulan February 2017 – Juni 2017 di

Laboratorium Sistem Tenaga Elektrik (STE), Laboratorium Terpadu Teknik

Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Universitas Lampung.

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu:

1. Satu unit Laptop dengan spesifikasi prosesor Intel (R) Core (TM) i7-

2630QM CPU @ 2.00GHz, dan sistem operasi Windows 10 Pro 64-bit

sebagai media perancangan dan pengujian program.

2. Perangkat lunak ETAP 12.6.0 sebagai perangkat lunak utama untuk

perancangan dan perhitungan.

3. Data-data beban, line, tegangan, bus pembangkit, bus beban, generator dan

diagram penyulang Pakis pada PLN GI Menggala

20

3.3. Tahap Penelitian

Berikut ini adalah langkah kerja yang dilakukan untuk menyelesaikan tugas akhir

yaitu :

1. Studi Literatur

Studi literatur yaitu mempelajari materi yang berkaitan dengan tugas akhir.

Materi tersebut berasal dari berbagai referensi atau sumber – sumber ilmiah

lainnya seperti jurnal ilmiah, skripsi – skripsi, buku – buku yang terkait dengan

tugas akhir.

2. Studi Bimbingan

Penulis juga melakukan studi bimbingan yaitu dengan cara berdiskusi dan tanya

jawab dengan dosen pembimbing untuk menambah wawasan dan menyelesaikan

kendala yang terjadi saat melaksanakan tugas akhir.

3. Pengambilan dan Pengolahan Data

Pada tahap ini, penulis melakukan pengambilan data yang nantinya akan diolah

dan dianalisa menggunakan perangkat lunak. Data yang akan digunakan yaitu :

1. Data beban tiap fasa di trafo distribusi pada GI Menggala.

2. Data one-line diagram sistem distribusi 20 kV pada GI Menggala.

3. Data impedansi urutan positif, urutan negative dan urutan nol.

21

Kemudian data tersebut akan diolah menggunakan program utama (simulink

ETAP 12.6.0). Kemudian hasil pengolahan data tersebut akan dibandingkan

dengan data saat ini tahun 2016.

4. Simulasi

Setelah semua data terkumpul, proses selanjutnya dilakukan simulasi aliran daya

tiga fasa. Data – data tersebut berguna sebagai penempatan yang tepat Dinamic

voltage restorer (DVR) menggunakan program utama ETAP 12.6.0. adapun

langkah – langkah simulasi yang dilakukan yaitu:

a. Memasukkan semua data yang didapat pada simulasi aliran daya, dan

menjalankan simulasi dengan menggunakan sofware utama yaitu ETAP

12.6.0.

b. Mengamati bus yang mengalami droop tegangan yang paling besar dan

menempatkaan yang tepat Dinamic voltage restorer (DVR).

5. Pembuatan Laporan

Tahap ini berfungsi untuk menuliskan hasil yang telah didapat dan sebagai

sarana pertanggungjawaban terhadap penelitian yang telah dilakukan. Laporan

dibagi kedalam dua tahap, yaitu laporan awal yang digunakan untuk seminar

usul dan laporan akhir yang digunakan untuk seminar hasil.

22

3.4. Diagram Alir Penelitian

3.5. Cara Yang Dilakukan Peneliti Untuk Menyelesaikan Penelitian

Evaluasi Program

Menyiapkan

Refrensi dan

Program

Studi Literatur

Studi Bimbingan

Pengambilan Data Pemodelan

Simulasi Program

Memasukkan

Data Simulasi

Laporan Apakah Hasil

Sesuai?

Mulai Tugas Akhir

Revisi Laporan

Tugas Akhir

Selesai

Apakah sudah

benar?

Ya

Tidak

Tidak

Ya

Gambar 5 diagram alir penelitian

23

Simulasi yang dilakukan yaitu pemodelan dynamic voltage restorer (DVR) pada

Penyulang Pakis dan memodelkan pada sistem distribusi IEEE 34 bus dengan beban

seimbang. Simulasi ini dilakukan untuk mengetahui tegangan, sudut tegangan, daya

aktif, daya reaktif pada setiap bus dan total rugi-rugi daya pada Penyulang Pakis

dan pada pemodelan sistem distribusi IEEE 34 BUS . sebelum dilakukan

pemodelan DVR pada sistem Penyulang Pakis Distribusi Lampung terlebih dahulu

dibuat pada sistem distribusi IEEE 34 BUS, hal ini berguna untuk mengetahui

apakah pemodelan Dynamic voltage restorer (DVR) yang dibuat oleh peneliti telah

sesuai atau mendekati.

Pemodelan dynamic voltage restorer (DVR) sebagai acuan peneliti yaitu:

Gambar 6 Struktur DVR

24

Pemodelan Dynamic Voltage Restorer (DVR) yang dibuat peneliti yaitu :

Gambar 7 struktur DVR yang diusulkan oleh peneliti

Berdasarkan struktur DVR tersebut peneliti dapat menjaga tegangan beban pada

range yang diijnkan yaitu 95% untuk undervoltage s.d 105% untuk overvoltage dari

tegangan nominal sebesar 100%. Dengan struktur DVR yang telah diusulkan

tersebut peneliti juga dapat mengurangi losses yang ditimbulkan pada sistem

Penyulang Pakis Distribusi lampung dan sistem IEEE 34 BUS.

Sistem Distribusi IEEE 34 BUS.

Sistem ini digunakan oleh peneliti sebagai uji coba struktur DVR yang dibuat telah

sesuai atau tidak. Pada sistem ini terdapat 6 (enam) skenario dimana masing-masing

25

skenario dilakukan penambahan pada panjang saluran dan total beban yang

digunakan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui terjadinya drop tegangan pada

masing-masing saluran, kemudian dengan adanya DVR, drop tegangan tersebut

dapat diperbaiki 10% s.d 15% dari tegangan saat terjadinya drop tegangan. losses

yang ditimbulkan juga dapat dikurangi setalah dilakukan nya pemasangan DVR.

Data lengkap Sistem Distribusi IEEE 34 bus ada pada lampiran B

Sistem Penyulang Pakis Distribusi Lampung.

Pada sistem tersebut setelah dilakukan simulasi pada software ETAP 12.0.6. dengan

3 (tiga) skenario yaitu kondisi full load, kondisi siang, dan kondisi malam. Skenario

ini diambil peneliti guna mengetahui drop tegangan diujung saluran. Pada kondisi

full load artinya beban yang ada pada sistem secara keseluruhan atau 100%

digunakan. Pada kondisi siang artinya beban yang ada pada sistem hanya 50% saja

yang digunakan dari total beban yang ada yaitu sebesar 100%. Kondisi yang

terakhir yaitu kondisi malam, dimana pada kondisi ini beban yang digunakan

hanyan 75% dari beban yang terpasang sebesar 100%.

Setelah dilakukan simulasi dapat diketahui pada kondisi full load, tegangan diujung

saluran sebesar 65,87% mag. Pada kondisi siang, tegangan diujung saluran sebesar

82,25% mag. Pada kondisi malam, tegangan diujung saluran sebesar 74,64%.

Dengan pemasangan DVR pada bus 4 dan bus 46 drop tegangan yang terjadi dapat

diperbaiki. Pada kondisi full load, tegangan menjadi 93,48% mag. Pada kondisi

26

siang, tegangan menjadi 101,35% mag. Pada kondisi malam, tegangan menjadi

97,7% mag.

Losses yang terjadi berbeda-beda di setiap skenario yang digunakan. Pada kondisi

full load tanpa DVR terdapat losses sebesar 2.296,974 VA dan dengan DVR losses

tersebut dapat dikurangi menjadi 606,688 VA. Pada kondisi siang tanpa DVR

terdapat losses 801,882 VA dan dengan DVR losses tersebut dapat dikurangi

menjadi 172,323 VA. Pada kondisi malam tanpa DVR terdapat losses 1.391,567

VA dan dengan DVR losses tersebut dapat dikurangi menjadi 221,549 VA. Dengan

ini hasil yang diharapkan telah sesuai dengan teori. Dimana pada teorinya DVR

dapat menaikkan profil tegangan dengan tetap menjaga agar losses nya berkurang.

3.6. Hasil Yang Diharapkan

Hasil yang diharapkan setelah melakukan penelitian ini dengan pemasangan

Dynamic voltage restorer di titik beban sensitive pada kondisi sistem mengalami

gangguan untuk pengendalian tegangan adalah dengan mendapatkan nilai konstan

magnitude tegangan tegangan yang diijinkan yaitu sebesar 95% untuk undervoltage

dan 105% untuk overvoltage, serta losses yang ada pada sistem dapat dikurangi.

IV. KOMPENSASI TEGANGAN DROP PADA PENYULANG PAKIS P.T

PLN (PERSERO) DISTRIBUSI LAMPUNG DENGAN PENEMPATAN

DYNAMIC VOLTAGE RESTORER

4.1 Sistem Distribusi pada Penyulang Pakis GI Menggala

Sistem Penyulang Pakis ini terdiri dari 1 sumber daya terkoneksi 3 phasa yaitu

Gardu Induk dengan rating 1.184, 96 MVA, 150 kV balanced, rating short circuit

1.184,96 MVAsc (3 Phasa) dan 301,52 MVAsc (1 Phasa). total daya beban pada

Penyulang Pakis adalah 5.826,8 kW dan 3.611,22 kVar pada kondisi full load,

2.938,99 kW dan 1.821,51 kVar pada kondisi siang, 4.247,54 kW dan 2.632,08

kVar pada kondisi malam. Tegangan yang daharapkan sebesar 20 kV namun pada

kenyataan nya tegangan jauh dari nominal tersebut yaitu sebesar 13,175 kV pada

kondisi beban penuh, 14, 927 kV pada kondisi malam dan 16,451 kVpada kondisi

siang. Dengan kondisi tersebut PLN menaikkan tegangan dengan cara memasang

kapasitor, namun cara tersebut justru membuat losses pada sistem bertambah besar.

Hal ini tentu saja membuat rugi para konsumen.

Oleh sebab itu peneliti mengusulkan untuk menggunakan Dynamic voltage restorer

sebagai pengganti dari kapasitor. Dengan adanya Dynamic voltage restoter (DVR)

diharapkan dapat menjaga nilai konstan magnitude tegangan pada titik beban

28

sensitive pada kondisi sistem mengalami gangguan. DVR merupakan salah satu

jenis dari Custom power device (CPD).

Masing – masing peralatan Custom power device (CPD) mempunyai kelebihan dan

kekurangan. Jenis peralatan CPD yang paling efektif adalah Dynamic voltage

restorer (DVR)/ pemulih tegangan listrik dinamis. Ada beberapa alasan mengapa

Dynamic voltage restorer (DVR) lebih baik dari pada peralatan lainnya. Alasan –

alasan tersebut yaitu :

1. Dynamic voltage restorer (DVR) mempunyai kemampuan untuk

mengontrol aliran daya aktif dibandingkan dengan SVC. Meskipun piranti

VSC lebih awal dari pada DVR.

2. DVR lebih murah jika dibandingkan dengan UPS. UPS tidak hanya mahal,

tetapi juga memerlukan pemeliharaan yang intensif karena baterai

mengalami kebocoran dan mempunyai usia pakai tertentu, sehingga harus

diganti setiap lima tahun.

3. DVR mempunyai suatu kapasitas daya lebih lebih tinggi dan murah

dibandingkan dengan peralatan SMESH.

4. Ukuran DVR lebih kecil dan murah jika dibandingkan dengan DSTATCOM.

5. DVR memiliki vitur tambahan lain seperti filter harmonik dan koreksi faktor

daya selain mengkonpensasi sag dan swell

Berdasarkan alasan – alasan tersebut, tidak mengherankan bila DVR secara luas

dipertimbangkan sebagai suatu piranti daya yang efektif dalam mitigasi tegangan

29

sag. Dibandingkan dengan peralatan lain, DVR menyediakan solusi ekonomi

terbaik untuk ukuran dan kemampuan yang dimiliki

VI. KESIMPULAN

6.1. Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian ini, penulis mendapatkan beberapa kesimpulan :

1. Tegangan beban dapat dijaga pada range yang diijnkan yaitu 95% untuk

undervoltage s.d 105% untuk overvoltage dari tegangan nominal sebesar

100%.

2. Dynamic voltage restorer dengan model yang diusulkan dapat memulihkan

profil tegangan undervoltage.

3. Nilai tegangan dan sudut tegangan disetiap bus berbeda dengan pemasangan

DVR atau tanpa pemasangan DVR. Dimana dengan pemasangan DVR pada

sistem, sudut tegangan yang dihasilkan semakin kecil maka nilai tegangan

yang dihasilkan akan semakin besar sehingga losses yang dihasilkan akan

semakin kecil.

4. Dynamic voltage restorer dapat mengurangi rugi-rugi daya aktif maupun

rugi-rugi daya reaktif

DAFTAR PUSTAKA

[1] M. P. Selvan and K. S. Swarup, "Object-Oriented Power System Analysis", Indian

Institute of Science, Chennai, 2004

[2] M. R. Banaei, Seyed Hossein Hosseini, Sohrab Khamohammadi, Gevorg B.

Gharehpetion, ''Loss Reduction of Distribution System Using APPLC'', Simulation

Modelling Practice and theory 13(2): 169-178 (2005)

[3] M. Bollen, 1996,"Fast Assesment Methods for Voltage Sag in Distribution

System", IEEE Transaction on Power Delivery, vo. 12, no. 4, pp. 1666-1667,

October 1997

[4] Winarso, "PERBAIKAN KUALITAS TEGANGAN MENGGUNAKAN DYNAMIC

VOLTAGE RESTORER", Universitas Muhammadiyah Purwokerto 2013

[5] W. H. Kersting,"Radial Distribution Test Feeders", New Mexico State

University.2000.

[6] Turan Gonen,"Electric Power Distribution System Engineering",McGraw-

Hill.Inc, United States,1986.

[7] Stevenson, William D, Jr, "Analisis Sistem Tenaga Elektrik", Penerbit Erlangga

edisi keempat, 1996.

[8] Hadi Saadat,"Power System Analysis", McGraw-Hill

[9] William H. Hayt, Jr, Jack E. Kemmerly, "Rangkaian Listrik", Jilid 1 edisi 4

Penerbit Erlangga, 1996.

[10] Aredes, M. Heumann, K. and Watabe, E. H.1998,"An Universal Active Power

Line Conditioner", IEEE Trans. on Power Delivery. 13 (2): 545-551.

[11] J. G. Nielsen, Michael Newman,"Control strategy for dynamic voltage restorer

at medium voltage level", IEEE transaction on power electronics, Vol 19 no 13,

Mei 2004