Dampak dari Pemasangan DG pada Jaringan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.2 Sistem Distribusi Dengan Adanya Distributed Generation

2.2.3 Dampak dari Pemasangan DG pada Jaringan

Terpasangnya DG pada jaringan menyebabkan beberapa dampak yang

perlu diperhatikan yaitu faktor perubahan arah aliran daya, rugi – rugi daya pada

saluran, dan perubahan profil tegangan pada sistem.

10

2.2.3.1 Arah Aliran Daya

Jaringan konvensional merupakan jaringan dengan aliran daya satu arah.

Namun dengan adanya DG maka aliran daya tidak dapat dianggap bergerak pada

satu arah lagi. DG berada di daerah dekat beban dan di daerah sistem distribusi.

Munculnya DG menyebabkan jaringan menjadi dua arah, dimana hal ini dapat

ditunjukan pada Gambar 2.2 dan 2.3 di bawah ini.

Gambar 2.2 Aliran Daya Satu Arah

11

Gambar 2.3 Aliran Daya Dua Arah

Perubahan pola aliran daya yang terjadi pada saluran mengakibatkan

perubahan nilai arus yang mengalir pada jaringan distribusi. Hal ini

mengakibatkan perubahan nilai rugi – rugi daya pada jaringan. Faktor yang

mempengaruhi nilai rugi – rugi pada jaringan adalah resistansi dari penghantar,

serta besar arus yang melalui penghantar tersebut. Bertambah besarnya daya yang

disalurkan dari sebuah sumber daya ke beban melalui sebuah penghantar

mengakibatkan penghantar tersebut akan menghantarkan arus yang lebih besar,

sehingga rugi – rugi pada penghantar pun lebih besar.

Gambar 2.4 Diagram Aliran Daya dengan Koneksi DG

12

Dari Gambar 2.4 didapatkan persamaan sebagai berikut :

= + (2.1)

= (2.2)

= (2.3)

Dimana : S* adalah conjugate pada bus U2

V* adalah conjugate pada bus U2

U = (2.4)

≈ ^{– ( (± )} (2.5)

Dari persamaan di atas diketahui, bahwa nilai drop tegangan berubah,

semakin bertambah atau berkurang, tergantung jika DG menyerap daya reaktif

atau memberi daya reaktif. Jika DG menyerap daya reaktif terlalu besar, maka

drop tegangan pada sistem semakin bertambah. oleh karena itu, rugi-rugi dapat

semakin bertambah bukannya berkurang.

Jika DG diletakan di tempat yang tepat dengan besar yang tepat,

penambahan DG pun tidak lagi menambah rugi, melainkan mengurangi

rugi-rugi dari sistem. Perubahan pola aliran daya akibat interkoneksi DGpada jaringan

distribusi dapat berdampak bertambahnya nilai rugi – rugi atau berkurangnya

rugi-rugi pada jaringan.

Bertambahnya daya yang mengalir pada jaringan akan menyebabkan

naiknya tegangan pada saluran. Maka dari itu dibutuhkan juga pengaturan

tegangan yang tepat sehingga beban – beban dapat terlayani dengan baik [9].

2.2.3.2 Profil Tegangan

Pemasangan pembangkitan terdistribusi (DG) dapat menyebabkan

perubahan profil tegangan pada sistem. Pada sistem distribusi radial yang

menggunakan regulator tegangan (goltage regulator), dapat terjadi tegangan lebih

13

(ogergoltage) atau tegangan kurang (undergoltage) yang diterima pelanggan yang

diakibatkan pemasangan DG. Tegangan lebih dapat terjadi jika transformator

distribusi yang menyuplai pelanggan terletak di titik pada penyulang yang

tegangan primernya mendekati atau sedikit di bawah batas atas standar.

Normalnya, saat kondisi tanpa DG, jatuh tegangan akan timbul sepanjang saluran

dan tegangan pada ujung terima akan lebih kecil daripada ujung kirim.

Penambahan DG pada sistem akan menimbulkan aliran daya balik yang melawan

jatuh tegangan yang normal ini, kemudian mengakibatkan tegangan yang diterima

pelanggan lebih tinggi dari tegangan pada sisi kirim. Kenaikan tegangan ini dapat

mengakibatkan tegangan sistem lebih tinggi dari batas tegangan standar [10].

Tegangan kurang dapat terjadi saat DG terpasang pada bagian hilir dari

regulator tegangan yang menggunakan kompensator jatuh tegangan (line drop

compensator). Dengan pemasangan DG, regulator tegangan akan mengukur beban

yang lebih kecil dari kenyataan karena adanya DG pada sisi hilir. Dalam hal ini,

tegangan dapat berkurang karena DG menurunkan beban yang diamati oleh

pengontrol kompensator. Gambar 2.5 menunjukkan profil tegangan yang dapat

timbul dalam kondisi dengan pemasangan DG dan tanpa pemasangan DG [10].

Gambar 2.5 Contoh Pemasangan Pembangkitan Terdistribusi Yang Mengganggu

Kerja Regulator Tegangan [10]

14

Untuk menentukan dampak yang signifikan pada tegangan penyulang

akibat pemasangan DG, maka ukuran dan penempatan dari DG, pengaturan

regulator tegangan, dan karakteristik impedansi dari saluran harus diperhatikan.

Jika kompensator jatuh tegangan digunakan oleh regulator, maka DG yang

terhubung di dalam zona regulator dan di bagian hilir dari titik tegangan konstan

(constant goltage point atau CVP) akan meningkatkan tegangan penyulang di hilir

CVP (lokasi setelah CVP di saluran ditinjau dari sisi kirim). Sedangkan yang

terletak di sisi hulu CVP (lokasi sebelum CVP di saluran ditinjau dari sisi kirim)

akan menurunkan tegangan di hilir CVP. Jika dukungan tegangan adalah alasan

utama penggunaan DG, maka pemasangan DG pada sisi hilir dari CVP sangat

penting untuk memenuhi tujuan ini (semakin jauh di hilir dari CVP, maka

dukungannya semakin besar)[10].

2.2.3.3 Keandalan

Implementasi DG ke dalam sistem distribusi dapat meningkatkan

keandalan dari pelayanan listrik jika unit DG dikonfigurasikan untuk

menyediakan cadangan terpisah selama terjadi pemadaman. Agar peran cadangan

DG dapat efektif, maka dibutuhkan unit DG yang andal dan koordinasi peralatan

proteksi yang hati-hati. Salah satu skema adalah menggunakan saklar otomatis

pada sisi hulu untuk memisahkan sebagian dari penyulang distribusi seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 2.6 [10].

15

Gambar 2.6 Skema Implementasi Pembangkitan Terdistribusi Untuk

Meningkatkan Keandalan Sistem [10]

Agar pendekatan ini bekerja, maka saklar harus terbuka saat terjadi

gangguan pada sisi hulu dan DG harus dapat memikul beban pada sisi yang sudah

terpisah dengan menjaga level tegangan dan frekuensi yang cocok pada beban

yang terpisah. Skema ini pada umumnya akan menimbulkan gangguan sesaat

(momentary interruption) pada bagian terpisah saat DG harus trip selama terjadi

goltage disturbance yang disebabkan oleh gangguan sisi hulu. DG pada bagian

terpisah harus mampu start kembali dan kemudian memikul beban pada bagian

terpisah tersebut setelah saklar terbuka. DG harus dapat mengikuti perubahan

beban selama operasi terpisah dan saklar harus bisa mengetahui jika terjadi arus

gangguan pada bagian hilir dari saklar atau bagian yang terpisah, kemudian

mengirim sinyal untuk memblok operasi terpisah jika gangguan terjadi pada

daerah terpisah.

Saat daya listrik sudah kembali pada bagian hulu dari saklar, maka saklar

tidak akan langsung menutup kecuali jika sistem dan DG sudah tersinkronisasi

dengan rapat. Hal ini membutuhkan pengukuran tegangan pada kedua sisi dari

saklar dan kemudian mengirimkan informasi tersebut ke DG yang menyuplai

16

bagian terpisah sehingga dapat disinkronkan lagi dengan sistem untuk kemudian

dihubungkan kembali dengan menutup saklar [10].