• Tidak ada hasil yang ditemukan

BAB 2 SISTEM PHOTOVOLTAIC TERHUBUNG GRID DAN

2.2 Kondisi Grid-Fail

2.2.3 Anti-Islanding Protection

Proteksi anti-islanding dapat menggunakan salah satu atau gabungan dari jenis deteksi islanding pada Gambar 2.12 [2]. Selanjutnya akan dibahas mengenai proteksi islanding dengan teknik sinyal prosesing transformasi wavelet. Teknik ini dapat mentransformasi sinyal periodik maupun nonperiodik pada skala waktu dan frekuensi dengan teknik translasi/shifting dan penskalaan/scaling dengan tujuan membangkitkan sinyal transformasi/daughter wavelet dari sinyal urama/mother wavelet. Hasil sinyal dari transformasi ini dapat di transformasi balik/inverse transformation tanpa kehilangan informasi waktu dan frekuensi sinyal

14

awal. Transformasi wavelet dapat dibedakan menjadi dua kategori yaitu ranah kontinyu/continuous dan diskrit/discrete. Transformasi wavelet secara kontinyu bekerja dengan cara mengkonvolusi fungsi wavelet dengan sinyal utama/mother wavelet pada domain waktu kontinyu. Sedangkan representasi skala waktu dari pemrosesan sinyal digital didapat dengan teknik penyaringan digital/digital filtering technique. Jenis filter yang digunakan pada Discrete Wavelet Transform (DWT) adalah tipe filter Finite Impulse Response (FIR).

Ada beberapa filter yang memberikan hasil yang memuaskan dan filter-filter ini dikelompokkan ke dalam keluarga/families wavelet (Daubichies, Symlets, Coiflets). Hubungan sinyal input dengan output menggunakan filter FIR pada orde N dapat dituliskan pada persamaan di bawah [14],

       

Dengan y[n] adalah sinyal output, x[n] adalah sinyal input, N adalah orde filter, dan b adalah nilai respon impuls filter. Ada 2 proses pengolahan sinyal dalam DWT yaitu proses analisis/dekomposisi dan proses sintesis/rekonstruksi. Proses dekomposisi dan rekonstruksi dapat dilakukan secara bertingkat hingga level tertentu. Ada 2 jenis filter yang digunakan disetiap level proses dekomposisi atau rekonstruksi yaitu high pass filter (HPF) dan low pass filter (LPF). Filter HPF digunakan untuk menganalisis sinyal frekuensi tinggi dan hasil dari filter ini disebut koefisien detail/Detail coefficient (cD), sedangkan filter LPF digunakan untuk menganalisis sinyal frekuensi rendah dan hasil dari filter ini disebut koefisien approximation/approximation coefficient (cA). Pada umumnya proses subsampling dilakukan setelah proses pemfilteran untuk menjaga dimensi dari koefisien detail dan approximation dengan sinyal asli agar tetap sama. Proses dekomposisi dan rekonstruksi single-level dicrete wavelet ditunjukkan pada Gambar 2.13.

15

Gambar 2.13 Proses Dekomposisi dan Rekonstruksi Single Level Discrete Wavelet

Proses dekomposisi sinyal dapat disusun secara bertingkat/cascade hingga level tertentu (multi level).

Gambar 2.14 Dekomposisi Sinyal Multi Level

Koefisien detail dan approximation dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.8 dengan kombinasi teknik downsampling menjadi

16

     

     

2 2

k

k

cD n x k g n k

cA n x k h n k

= −

= −

(2.9)

Dengan n adalah urutan data, x adalah sinyal input, g dan h masing-masing adalah koefisien filter HPF dan LPF, k adalah orde filter.

17

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

Bagian ini akan menguraikan mengenai proses penelitian, pemodelan photovoltaic dan inverter current source, fenomena islanding, serta metode dan algoritma deteksi islanding.

3.1 Proses Penelitian

Proses penelitian ini digambarkan dalam sebuah diagram alir sebagai berikut:

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Penelitian

18 Berikut tahapan dari proses penelitian,

1. Pembuatan desain simulasi sistem photovoltaic dan inverter current source terhubung grid satu fasa pada MATLAB/Simulink.

2. Mengamati tegangan PCC dari hasil simulasi sistem normal dan islanding.

3. Melakukan analisis transformasi tegangan PCC dengan wavelet diskrit.

4. Menentukan titik threshold hingga dapat memisahkan kondisi normal dengan kondisi islanding.

5. Menjalankan simulasi dengan skenario islanding.

6. Merekam dan membuat analisis dari data hasil simulasi.

3.2 Sizing Komponen

Komponen yang digunakan pada penelitian ini berdasarkan spesifikasi komponen PV Kyocera tipe KC200GT. Tabel 3.1 menunjukkan nilai parameter elektris yang didapat dari datasheet modul PV Kyocera tipe KC200GT saat diukur di kondisi tes standar/standard test condition (STC), yaitu pada suhu 250C dan

Pada penelitian ini photovoltaic didesain agar mampu mensuplai daya sebesar 2500W ke grid satu fasa dengan tegangan sisi grid adalah 220Vrms. Apabila inverter diasumsikan memiliki efisiensi 100%, maka keseimbangan daya ideal antara sisi DC dengan sisi AC ditunjukkan pada (3.1)

DC PV PV inv inv

cos

AC

P = VI = VI  j = P

(3.1)

19

Dengan Vinv dan Iinv dalam nilai rms dan faktor daya diasumsikan 1, maka

( )

Dalam rangka mendapatkan arus total 16,07A dan melihat spesifikasi datasheet PV pada Tabel 3.1, maka jumlah modul paralel yang diperlukan sesuai (3.2) adalah

modul

Perhitungan jumlah minimum modul seri yang diperlukan agar memenuhi syarat minimum untuk interkoneksi ke grid sebagai sumber arus adalah

m ss

mp

N V

V (3.3)

Dengan Vm adalah tegangan maksimum grid, 220 2

11,83 12 26, 3

N ss = 

Susunan modul seri ditambah hingga 15 buah agar memberikan nilai tegangan yang sedikit lebih tinggi dari tegangan grid untuk memberikan kualitas daya yang lebih baik. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan susunan modul dengan seri 15 dan paralel 2, dihasilkan daya maksimum 5700 watt dengan Vmp=394V dan Imp=14,467.

Dari nilai maksimum point ini plot daerah kerja PV terlihat pada Gambar 3.2.

20

Gambar 3.2 Daerah kerja Photovoltaic Generation System

3.3 Pemodelan Sistem Photovoltaic

Parameter pada keadaan nominal PV didapatkan dari penyesuaian persamaan matematis berdasarkan 3 kondisi yaitu keadaan open circuit, maximum point, dan short circuit [15].

Tabel 3.2 Parameter model yang telah disesuaikan pada keadaan nominal dari PV tipe KC200GT

Rangkaian ekivalen PV dari Gambar 2.2 apabila dibawa ke ranah simulink menjadi seperti gambar Gambar 3.3.

21

Gambar 3.3 Rangkaian ekivalen PV pada Simulink

Dalam mendapatkan model dioda dengan arus yang tersaturasi, maka persamaan arus saturasi dioda dan arus photocurrent PV digabung menjadi satu model sumber arus terkontrol seperti terlihat pada Gambar 3.4.

+

Gambar 3.4 Pendekatan Rangkaian ekivalen PV pada Simulink Dengan (2.1) dan (2.3) menjadi

( )

Sinyal input dari model sumber arus terkontrol dapat dikatakan sebagai selisih antara arus photocurrent Iph dengan arus dioda Id [15].

22

Dari Gambar 3.4 dan (3.4), model akhir dari rangkaian ekivalen PV menjadi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.5

Gambar 3.5 Bentuk Akhir Model PV

Dengan Vt=NskT/q, dimana Vt adalah tegangan termal dioda, Ns adalah jumlah dioda seri dalam satu modul, k adalah konstanta Boltzman (1,3806503×10-23 J/K), T adalah suhu (K), dan q adalah muatan elektron (1,6021764×10-19 C).

Gambar 3.5 memperlihatkan bahwa sinyal sumber arus menggunakan formulasi dengan 4 buah input, yaitu tegangan output (V), arus output (I), arus photocurrent (Iph), dan arus saturasi dioda (I0). Blok sinyal arus photocurrent (Iph) dan arus saturasi dioda (I0) masing-masing dapat disusun berdasarkan Persamaan 2.2 dan Persamaan 2.4, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.6 dan Gambar 3.7.

23 Gambar 3.6 Susunan Blok Arus Photocurrent

Gambar 3.7 Susunan Blok Arus Saturasi Dioda

Modifikasi pada (3.1) diperlukan untuk memodelkan modul PV yang tersusun secara seri paralel tanpa harus merangkai model modul dengan connector, dengan Nss adalah jumlah modul seri dan Npp adalah jumlah modul paralel, maka didapat persamaan sebagai berikut [16],

m 0

Dari (3.2) dapat didapat susuna blok persamaan sesuai yang ditunjukkan pada Gambar 3.8.

24 Gambar 3.8 Susunan Block Sumber Arus

3.4 Konfigurasi Current Source Inverter pada Sistem Photovoltaic Terhubung Grid

Gambar 3.9 menunjukkan skema sistem secara keseluruhan, dimana terdapat modul PV, sebuah inverter, 2 buah load yang masing-masing ditempatkan di dekat beban dan di dekat grid, impedansi saluran, grid, serta 2 buah breaker masing-masing untuk membuat skenario islanding dan yang lainnya untuk menerima perintah trip dari algoritma anti islanding.

Gambar 3.9 Blok Sistem Keseluruhan

25

Inverter Current Source satu fasa mempunyai 4 saklar voltage bidirectional switch (VBS), Gambar 3.10, dengan masing-masing VBS direpresentasikan dengan sebuah MOSFET dan sebuah dioda yang dirangkai seri sehingga dapat dioperasikan pada arus konstan dan mempunyai kemampuan blocking arus searah [17], [18].

Topologi switching SPWM adalah dengan membandingkan gelombang sinusoidal sebagai sinyal modulasi dengan gelombang segitiga sebagai sinyal pembawa/carrier, dengan batasan nilai puncak dari modulasi sinyal adalah

Gambar 3.10 Detail Konfigurasi Sistem

3.4.1 Phase Locked Loop

Rangkaian phase locked loop (PLL) dapat digunakan untuk merekam sudut fasa dari tegangan yang terukur di titik PCC, selanjutnya sudut fasa dapat digunakan untuk membangkitkan sinyal sinusoidal, sehingga gelombang sinusoidal yang terbangkit memiliki sudut fasa dan frekuensi yang sama dengan tegangan

26

PCC. Dengan kata lain PLL digunakan sebagai sinkronisasi fasa pada sinyal yang dibangkitkan dengan tegangan jala-jala saat grid masih terhubung. Rangkaian PLL terdiri dari tiga komponen utama yaitu phase detector, controlled oscillator dan low pass filter seperti yang terlihat pada Gambar 3.11. Output dari rangkaian PLL ini adalah nilai sudut fasa (t) dan frekuensi.

Gambar 3.11 Phase Locked Loop

3.4.2 Low Pass Filter

Penelitian ini menggunakan konfigurasi CL filter sebagai low pass filter karena sederhana dan cukup dapat menekan angka harmonik hingga memenuhi standar minimum untuk terhubung grid (THD<5%). Perhitungan nilai kapasitansi memerlukan nilai base seperti ditunjukkan pada (3.7).

1

CB adalah kapasitansi base, ZB adalah impedansi base, fg adalah frekuensi grid, VB

adalah tegangan base, dan PB adalah daya base. Selanjutnya pemilihan nilai kapasitor didapat dengan menggunakan (3.9).

27

C =  C

B (3.9)

Dengan  adalah variasi maksimum dari power factor (pf) [19]. Bila menggunakan nilai =5%, nilai kapasitor dapat yang digunakan adalah

( )

Nilai filter induktor didapat dengan menentukan frekuensi resonan fR. 1

R 2 f

LC

= ; dengan 10fgfR0.5fsw (3.10)

Nilai fR dipilih pada rentang terkecil yaitu 500Hz karena sudah memberikan hasil yang cukup baik. Sehingga didapatkan nilai filter L adalah sebagai berikut

( )

3.4.3 Transformasi Clark-Park

Dalam rangka mendapatkan kuantitas DC dari arus sinusoidal satu fasa diperlukan suatu transformasi dengan menggunakan frame sudut fasa (t) grid yang berjalan terhadap waktu menggunakan transformasi Clark-Park. Kuantitas DC yang didapat selanjutnya digunakan untuk mengontrol arus sumbu d (Id) dan arus sumbu q (Iq). Dengan mengatur kedua besaran arus ini, nilai daya aktid dan daya reaktif dari inverter dapat diatur secara terpisah yang nilainya dapat dihitung menggunakan

2

28

Dengan Vd dan Id adalah tegangan dan arus sumbu d (d-axis), dan Vq dan Iq adalah tegangan dan arus sumbu q (q-axis). Transformasi Clark dalam membangkitkan sinyal orthogonal dapat menggunakan beberapa metode diantaranya time delay, phase shift, all pass filter, dan second-order generalized integrator (SOGI) [20]. Metode yang diusulkan pada penelitian ini menggunakan time delay. Idenya adalah dengan melihat arus aktual sebagai arus sumbu  (-axis) dan arus yang didelay sebagai arus sumbu  (-(-axis). Jika kita menggunakan referensi gelombang sinusoidal maka komponen  dapat dihitung dengan

( )

Komponen DQ dapat dihitung dari komponen ab menggunakan matrik transformasi sebagai berikut menggunakan cost sebagai referensi, maka elemen sint dan cost masing-masing harus diganti dengan cost dan -sint.

3.4.4 Pengaturan daya Aktif dan Reaktif

Skema pengaturan daya aktif dan reaktif inverter dapat dilihat pada Gambar 3.12. Skema kontrol ini didasarkan pada teknik kombinasi antara arus trasnformasi dq dengan metode linear regulator carrier-based. Daya aktif dan reaktif inverter dapat diatur berdasarkan nilai Id referensi yang didapat dari algoritma MPPT dan Iq referensi yang didapat dari rangkaian kontrol VAR. Pada penelitian ini dibatasi untuk tidak membahas algoritma MPPT dan kontrol VAR, sehingga nilai Id dan Iq didapat dari block konstanta pada simulink.

29

Gambar 3.12 Rangkaian Pensaklaran SPWM dengan Pengaturan Daya Inverter

3.5 Metode Anti-Islanding

3.5.1 Discrete Wavelet Transformation

Pada penelitian ini tipe wavelet yang digunakan adalah Daubichies dengan nilai vanishing moment adalah 2 dan level dekomposisi hingga level ke-6.

Penentuan ini berdasarkan pada uji coba macam-macam wavelet yang memberikan hasil yang terbaik dengan mempertimbangkan parameter jumlah filter digital yang paling sedikit dan waktu komputasi yang tidak terlalu lama. Nilai-nilai filter digital wavelet didapat dengan menghitung menggunakan syntax wavelet filter (wfilters) pada MATLAB.

30

LoD dan LoH masing-masing adalah filter analisis/dekomposisi dan sintesis/rekonstruksi frekuensi rendah, sedangkan HiD dan HiR masing-masing adalah filter analisis/dekomposisi dan sintesis/rekonstruksi frekuensi tinggi. Plot koefisien dari masing-masing filter dapat dilihat pada Gambar 3.13. Pada penelitian ini hanya menggunakan proses dekomposisi dalam penentuan nilai threshold sehingga parameter filter rekonstruksi dapat diabaikan. Nilai-nilai parameter dari filter dekomposisi Daubichies db2 dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Gambar 3.13 Filter dekomposisi dan rekonstruksi Daubichies wavelet db2

Tabel 3.3 Koefisien Filter Dekomposisi Daubichies p=2 (db2)

n LoD HiD

0 −0.129409522550921 −0.482962913144690 1 0.224143868041857 0.836516303737469 2 0.836516303737469 −0.224143868041857 3 0.482962913144690 −0.129409522550921

Filter digital wavelet didapat dengan menyusun secara bertingkat blok “Two-Channel Analysis Subband Filter” sebanyak level dekomposisi yang ingin

31

digunakan seperti terlihat pada Gambar 3.14, dengan mengisikaan nilai-nilai filter LoD dan HiD ke dalam blok tersebut.

Gambar 3.14 Blok Discrete Wavelet Transformation

Gambar 3.15 Diagram Alir Deteksi Islanding

32

Gambar 3.15 menunjukkan diagram alir dari algoritma deteksi yang digunakan. Pemilihan nilai threshold=8 didapat setelah mensimulasikan kondisi normal dan islanding dari berbagai kondisi seperti yang ditunjukkan pada diagram alir proses penelitian (Gambar 3.1).

33

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bagian ini membahas mengenai hasil simulasi dari karakteristik model PV, inverter, simulasi berbagai kondisi normal dan islanding, serta waktu deteksi yang perlukan algoritma wavelet dalam mengenali kondisi islanding.

4.1 Pengujian Model Photovoltaic

Hasil plot kurva karakteristik PV dengan berbagai kondisi iradian dengan nilai Nss=1 dan Npp=1 ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Kurva Karakteristik I-V dan P-V pada Pemodelan PV KC200GT

Pada penelitian ini menggunakan jumlah modul seri Nss=15 dan jumlah modul paralel Npp=2 agar dapat memenuhi syarat minimum interkoneksi dengan tegangan grid dan memiliki rentang transfer daya yang tinggi. Hasil plot kurva karakteristik PV yang dirangkai seri paralel dapat dilihat pada Gambar 4.2.

34

Gambar 4.2 Kurva Karakteristik I-V dan P-V pada Pemodelan PV KC200GT 15 seri dan 2 paralel

Dari Gambar 4.1 terlihat bahwa hasil plot kurva karakteristik model yang dibuat telah mendekati kurva pada datasheet PV Kyocera KC200GT. Pada Gambar 4.2 dengan irradian 1000W/m2 (magenta), nilai tegangan open circuit model dan arus short circuit model dapat dihitung berdasarkan jumlah modul seri paralel.

_ _

15 32,9 493,5 2 8, 21 16, 42

oc seri

sc paralel

V V

I A

=  =

=  =

Gambar 4.3 Perbesaran kurva karakteristik I-V pada iradian 1000W/m2

35

Gambar 4.3 menunjukkan hasil plot kurva karakteristik modul PV dengan perhitungan sudah mendekati sesuai.

4.2 Karakteristik Inverter Current Source terhubung grid.

4.2.1 Keadaan Steady State

Subbab ini mengamati karakteristik gelombang pada bagian-bagian blok sistem dalam keadaan steady state Simulasi dilakukan pada setting arus referensi sumbu d/d-axis (Id) sebesar 6A dan arus referensi sumbu q/q-axis (Iq) sebesar 0A.

Gambar 4.4 menampilkan simulasi tegangan dan arus photovoltaic.

Gambar 4.4 Tegangan dan Arus PV

Terlihat bahwa gelombang tegangan PV berosilasi dari keadaan short circuit hingga sedikit di atas tegangan maksimum grid. Pada gelombang arus PV sudah cukup stabil dikisaran 16A dengan ripple 5,5%.

Gambar 4.5 Arus Inverter Sebelum Difilter

36

Gambar 4.5 menunjukkan gelombang arus output inverter sebelum difilter dan Gambar 4.6 adalah gelombang arus inverter setelah melewati filter. Hasil yang didapat pada simulasi sudah sesuai teori yaitu dengan teknik switching yang dilakukan adalah SPWM, kerapatan gelombang pulsa pada tiap setengah periode berbeda-beda. Setelah melewati filter low-pass angka harmonik yang tinggi pada gelombang yang berbentuk pulsa ditekan hingga ke titik yang cukup rendah sehingga bentuk gelombang arus mendekati sinusoidal.

Nilai total harmonic distortion (THD) dari arus output inverter saat iradian 1000W/m2 ditunjukkan pada Gambar 4.6 yaitu sebesar 3,05% untuk arus dengan magnitudo 6A pada frekuensi fundamental 50Hz. Nilai THD pada berbagai magnitudo arus ditunjukkan pada Tabel 4.1.

Gambar 4.6 Bentuk Gelombang dan THD Arus Output Inverter

Tabel 4.1 THD arus output inverter

Magnitudo Arus (A) THD (%)

37

Nilai THD dihitung dari 5 siklus keadaan steady state pada tiap-tiap besaran magnitudo arus output inverter. Nilai dari parameter filter inverter dirancang pada arus maksimum 16,42A, namun nilai THD terkecil didapat pada saat magnitudo arus inverter mencapai 14A. Nilai THD terbesar didapat pada saat inverter mengeluarkan arus sebesar 2A, pengoperasian pada nilai arus ini sebaiknya dihindari karena telah keluar batas standar (THD<5%).

Berikutnya adalah pengujian untuk mengamati perbedaan fasa antara tegangan dan arus output inverter apabila menggunakan atau tidak menggunakan fitur VAR support pada inverter. Fitur VAR support bertujuan agar dapat mengoperasikan inverter dengan memberikan daya reaktif ke grid apabila grid kekurangan daya reaktif atau dapat mengambil daya reaktif dari grid apabila grid kelebihan daya reaktif . Hal ini bertujuan untuk meminimalisir terjadinya over/under voltage akibat daya reaktif pada beban yang tidak sepadan dengan daya reaktif yang dibangkitkan generator lain yang terhubung grid. Simulasi tanpa VAR support dilakukan dengan menyetel arus Id ref sebesar 6A dan arus Iq ref sebesar 0A (Gambar 4.7), sedangkan simulasi dengan VAR support dilakukan dengan menyetel arus Id ref sebesar 6A dan arus Iq ref sebesar -3A (Gambar 4.8).

Gambar 4.7 Tegangan, Arus, dan Daya Inverter Tanpa VAR Support

38

Gambar 4.8 Tegangan, Arus, dan Daya Inverter Dengan VAR Support

Pada Gambar 4.7 terlihat bahwa saat inverter mensuplai daya ke grid pada kisaran 1000W dan 0VAR, gelombang tegangan dan arus output inverter berada pada fasa yang sama, sedangkan saat inverter mensuplai daya ke grid pada kisaran 1000W dan 500VAR, gelombang arus sedikit terlambat (lagging) dari gelombang tegangan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.8.

4.2.2 Respon close-loop

Pada pengujian respon close loop sistem, simulasi dilakukan berdasarkan dua kondisi yaitu dengan mengubah arus referensi inverter dan dengan memvariasikan nilai iradian matahari. Gambar 4.9 menunjukkan karakteristik respon inverter terhadap perubahan arus referensi sedangkan Gambar 4.11 menunjukkan karakteristik respon inverter terhadap perubahan iradiasi matahari.

39

Gambar 4.9 Karakteristik Parameter Kontrol, Tegangan, dan Arus Inverter pada Perubahan Nilai Arus Referensi

40

Pada Gambar 4.9 terlihat bahwa dengan mengganti arus referensi Id dan Iq maka daya inverter juga akan berubah secara proporsional. Dengan kapasitas PV yang sama menyebabkan parameter kontrol indeks modulasi dan sudut theta pada rangkaian pensaklaran inverter menyesuaikan secara otomatis untuk menaikkan/menurunkan arus output inverter agar sama dengan nilai referensinya.

Respon perubahan nilai kedua parameter kontrol ini terlihat sudah cukup baik.

Gambar 4.10 Respon Arus Id dan Iq terhadap Perubahan Nilai Referensi

Perubahan arus Id output inverter seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.10 menunjukkan hasil yang cukup baik dengan eror yang cukup kecil. Pada arus Iq memberikan eror yang cukup besar ketika inverter dioperasikan pada daerah leading/menyerap daya reaktif dari grid.

Pada skema perubahan nilai iradiasi yaitu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.11 terlihat bahwa dengan mengubah nilai iradiasi tanpa mengubah nilai arus referensi, maka parameter kontrol seperti indeks modulasi dan sudut theta akan menyesuaikan secara otomatis dalam rangka untuk menjaga arus dan daya PV agar tetap konstan.

41

Gambar 4.11 Karakteristik Parameter Kontrol, Tegangan, dan Arus Inverter pada Perubahan Nilai Iradiasi Matahari.

42 4.3 Kondisi Grid-Fail

Subbab ini membahas mengenai kondisi saat grid-fail tanpa proteksi anti-islanding pada tiap-tiap jenis beban. Nilai-nilai parameter dan skema pengujian kondisi ini didapat dari subbab 4.4.

4.3.1 Powermatch

Kondisi powermatch adalah kondisi dimana daya PV seimbang dengan daya beban saat islanding terjadi, sehingga tegangan yang terukur pada titik PCC akan cenderung bernilai sama sebelum dan sesaat sesudah islanding. Simulasi tanpa perintah CB inverter trip dilakukan untuk mengamati karakteristik tegangan yang terjadi setelah kondisi islanding. Berikut adalah hasil simulasi powermatch pada jenis beban resistif, induktif, dan kapasitif.

islanding

Gambar 4.12 Islanding Powermatch Beban Resisitf

islanding

Gambar 4.13 Islanding Powermatch Beban Induktif

43

Gambar 4.14 Islanding Powermatch Beban Kapasitif

Hasil simulasi pada Gambar 4.12, Gambar 4.13, dan Gambar 4.14 menunjukkan bahwa tegangan sesaat sebelum dan sesudah islanding bernilai hampir sama. Pada beban induktif muncul ripple tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan kondisi beban yang lain.

4.3.2 Over P dan Q Match

Kondisi over P dan Q-match adalah kondisi dimana daya aktif PV lebih besar dari daya aktif beban saat islanding terjadi, namun keduanya memiliki daya reaktif yang seimbang. Tegangan yang terukur pada titik PCC akan bernilai lebih tinggi setelah islanding dibandingkan dengan sebelum islanding. Simulasi tanpa perintah CB inverter trip dilakukan untuk mengamati karakteristik tegangan yang terjadi setelah kondisi islanding. Berikut adalah hasil simulasi over P dan Q match pada jenis beban resistif, induktif, dan kapasitif.

44

Gambar 4.15 Islanding Over P dan Q-Match Beban Resistif

theta

Gambar 4.16 Islanding Over P dan Q-Match Beban Induktif

theta

Gambar 4.17 Islanding Over P dan Q-Match Beban Kapasitif

Hasil simulasi pada Gambar 4.15, Gambar 4.16, dan Gambar 4.17 menunjukkan bahwa tegangan sesaat sesudah islanding bernilai lebih tinggi dibandingkan dengan sebelum islanding. Pada beban induktif muncul ripple tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan kondisi beban yang lain.

4.3.3 Over Q dan P-Match

Kondisi over Q dan P-match adalah kondisi dimana daya reaktif PV lebih besar dari daya reaktif beban saat islanding terjadi, namun keduanya memiliki daya aktif yang seimbang. Tegangan yang terukur pada titik PCC sesaat sebelum dan sesudah islanding akan bernilai sama atau dapat juga berbeda tergantung dari karakteristik beban. Simulasi tanpa perintah CB inverter trip dilakukan untuk mengamati karakteristik tegangan yang terjadi setelah kondisi islanding. Berikut

45

adalah hasil simulasi over Q dan P-match pada jenis beban resistif, induktif, dan kapasitif.

Gambar 4.18 Islanding over Q dan P-Match Beban Resistif

theta

Gambar 4.19 Islanding over Q dan P-Match Beban Induktif

theta

Gambar 4.20 Islanding over Q dan P-Match Beban Kapasitif

46

Hasil simulasi pada Gambar 4.18, Gambar 4.19, dan Gambar 4.20 menunjukkan bahwa tegangan sesaat sesudah dan sebelum islanding pada beban resistif cenderung bernilai sama, namun berbeda halnya pada beban induktif dan kapasitif. Pada beban induktif muncul ripple tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan kondisi beban yang lain.

Hasil simulasi pada Gambar 4.18, Gambar 4.19, dan Gambar 4.20 menunjukkan bahwa tegangan sesaat sesudah dan sebelum islanding pada beban resistif cenderung bernilai sama, namun berbeda halnya pada beban induktif dan kapasitif. Pada beban induktif muncul ripple tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan kondisi beban yang lain.

Dokumen terkait