BAB III Metode Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
3. Representasi Kurva Trapesium
4.2 Setelah dipasang filter
4.2.2 Skenario FLC 7 Fungsi Keanggotaan
Pada bab ini akan dibahas penggunaan FLC 7 fungsi keanggotaan dan pengaruhnya terhadap kualitas daya sistem. Tabel 4.7 menunjukkan nilai harmonisa dari masing-masing orde, dimana terdapat perbedaan antar fasa meskipun nilainya tidak terlalu signifikan. Sama seperti sebelum pemasangan filter, orde ke lima adalah yang paling dominan.
Setelah pemasangan filter, nilai harmonisa menjadi turun sampai ke level 0,08 Volt untuk fasa T yang dalam simulasi terlihat sebagai fasa yang terburuk. Sedangkan fasa R dan S sebesar 0,07 Volt merupakan nilai dari harmonisa orde yang ke lima. Berikutnya adalah orde ke tujuh, dimana untuk fasa yang terburuk adalah fasa T dengan nilai sebesar 0,05 Volt. Untuk orde yang lebih tinggi nilainya semua dibawah 0,05 Volt.
Tabel 4.7 IHDv setelah pemasangan filter aktif FLC 7 Level
Gambar 4.3 menunjukkan perbandingan level IHD antara sebelum pemasangan filter dan setelah pemasangan filter. Terlihat perbaikan level harmonisa untuk seluruh orde setelah ada nya pemasangan filter (warna merah). Khususnya untuk orde ganjil diantara orde 5 sampai dengan orde 13 terlihat peningkatan yang cukup signifikan, sehingga secara keseluruhan juga berdampak pada level THDv yang semakin baik.
IHDv
Magnitudo sebelum (Volt)
Magnitudo setelah filter
FLC 7 (Volt) Keterangan Fasa R Fasa S Fasa T Fasa R Fasa S Fasa T
1 321,27 321,27 321,27 321,26 321,24 321,25 Fundamental 3 0 0 0 0,02 0,01 0,01 Sesuai 5 1,15 1,15 1,15 0,07 0,07 0,08 Sesuai 7 0,58 0,58 0,58 0,04 0,03 0,05 Sesuai 9 0 0 0 0,01 0,02 0 Sesuai 11 0,41 0,41 0,41 0,02 0,05 0,02 Sesuai 13 0,3 0,3 0,3 0,02 0,02 0,02 Sesuai 15 0 0 0 0,01 0,02 0,01 Sesuai 17 0,21 0,21 0,21 0,02 0,01 0,01 Sesuai 19 0,17 0,17 0,17 0,03 0,02 0,01 Sesuai
Gambar 4.3 Perbandingan nilai IHDv sebelum dan sesudah pemasangan filter aktif FLC 7 fungsi keanggotaan
Sesuai dengan Tabel 4.8, nilai IHDi mengalami peningkatan yang cukup signifikan, hampir di semua orde ganjil (khususnya di orde kelima). Untuk fasa yang paling jelek yaitu fasa T, harmonisa arus adalah sebesar 6,66 Ampere, sedangkan fasa R dan S adalah 5,89 Ampere dan 6,40 Ampere. Untuk orde yang lain memiliki trend yang sama, semua nya mengalami perbaikan setelah pemasangan filter aktif. Dimana ada beberapa orde yang lebih dominan disbanding dengan orde yang lain, seperti orde ke tujuh dan sembilan belas walaupun secara keseluruhan nilainya masih kecil. Nilai individual tersebut secara keseluruhan mengakibatkan nilai THDi mengalami perbaikan yang sebelumnya di level 26,16% menjadi 2,42%. Dan ini sudah sesuai dengan standar IEEE 519 – 1992 yaitu sebesar 5%.
Tabel 4.8 IHDi setelah pemasangan filter aktif FLC 7 Level
Merujuk pada Tabel 2.2 untuk standar harmonisa arus, IHD untuk orde kurang dari 11 nilainya sebesar 4% sedangkan antara orde 11 sampai dengan 17 nilainya sebesar 2%, dan antara orde 17 sampai dengan 23 sebesar 1,5%.
Gambar 4.4 menunjukkan perbandingan level IHD antara sebelum pemasangan filter dan setelah pemasangan filter. Terlihat perbaikan level harmonisa untuk seluruh orde setelah ada nya pemasangan filter (warna IHDi
Magnitudo sebelum (Ampere)
Magnitudo setelah filter
FLC 7 (Ampere) Keterangan Fasa R Fasa S Fasa T Fasa R Fasa S Fasa T
1 484,47 484,21 484,20 485,66 486,57 485,73 Fundamental 3 0 0,31 0,31 1,41 1,18 1,08 Sesuai 5 103,84 103,58 103,56 5,89 6,40 6,66 Sesuai 7 52,02 52,30 52,27 3,98 3,20 4,39 Sesuai 9 0 0,31 0,31 1,17 1,22 0,55 Sesuai 11 35,81 36,06 36,10 1,90 4,13 2,32 Sesuai 13 25,67 25,38 25,44 1,85 2,00 1,84 Sesuai 15 0 0,3 0,3 0,66 1,60 0,70 Sesuai 17 17,14 16,92 16,85 1,37 0,81 0,78 Sesuai 19 13,71 13,99 13,92 2,19 1,50 1,26 Sesuai
merah). Khususnya untuk orde ganjil diantara orde 5 sampai dengan orde 13 terlihat peningkatan yang cukup signifikan, sehingga secara keseluruhan juga berdampak pada level THDv yang semakin baik.
Gambar 4.4 Perbandingan nilai IHDi sebelum dan sesudah pemasangan filter aktif FLC 7 fungsi keanggotaan
Tabel 4.9 menunjukkan filter aktif dengan skema FLC menggunakan multilevel inverter tiga tingkat mampu meredam level harmonisa sehingga THD masih dibawah standar. Fasa S merupakan yang paling jelek, sebesar 2,42% dan sudah sesuai dengan standar yang sudah ditentukan oleh IEEE.
Untuk THDv berada di level 0,18% juga berada dilevel yang diijinkan. Untuk fasa yang lain nilainya juga masih bisa ditoleransi.
Tabel 4.9 Hasil simulasi filter FLC 7 dengan Multilevel inverter Parameter Fasa R Fasa S Fasa T Keterangan THDv (%) 0,18 0,18 0,18 Dibawah standar IEEE
519 – 1992 sebesar 5% THDi (%) 2,15 2,42 2,31 Dibawah standar IEEE
519 – 1992 sebesar 5%
Tabel 4.10 merupakan rangkuman hasil simulasi dari sebelum pemasangan filter dibandingkan dengan setelah pemasangan filter dengan multilevel inverter menggunakan skema FLC masing-masing dengan lima fungsi keanggotaan dan tujuh fungsi keanggotaan. Dengan adanya pemasangan filter aktif terlihat terjadi perbaikan level THD baik untuk arus maupun tegangan.
Tabel 4.10 Hasil perbandingan keseluruhan skenario simulasi Deskripsi Tanpa Filter FLC 5
Level FLC 7 Level Standar IEEE 519-1992 THDv (%) 0,45 0,17 0,18 5 THDi (%) 26,16 2,42 2,42 5
5.1 Kesimpulan
Sesuai dengan rumusan masalah dan tujuan dari penelitian, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Komponen harmonisa terbesar dalam sistem sebelum dilakukan pemasangan filter aktif, adalah orde ke lima dimana nilai IHDi sebesar 21,43% Setelah dilakukan pemasangan filter aktif nilai IHDi orde ke lima menjadi sebesar 1,36% untuk FLC 5 fungsi keanggotaan dan 1,37% untuk FLC 7 fungsi keanggotaan. Sedangkan harmonisa tegangan IHDv orde ke lima berhasil diturunkan dari 0,35% menjadi 0,25%.
2. Penggunaan filter aktif dapat mengurangi level THDi dari sebelumnya sebesar 26,16% menjadi 2,42% baik untuk FLC 5 fungsi keanggotaan dan FLC 7 fungsi keanggotaan, nilai tersebut di bawah standar IEEE 519-1992 sebesar 5%.
3. Nilai THDv baik sebelum pemasangan filter dan sesudah pemasangan filter masih di bawah standar IEEE 519-1992 sebesar 5%. Dengan pemasangan filter aktif, terjadi perbaikan dari sebelumnya 0,45% menjadi 0,17% untuk FLC 5 fungsi keanggotaan dan 0,18% untuk FLC 7 fungsi keanggotaan.
5.2 Saran
Untuk kesempurnaan penelitian ini maka perlu dilakukan penelitian lanjutan dan disarankan sebagai berikut:
1. Perlu dilakukan penelitian untuk melihat pengaruh peningkatan level multilevel inverter.
2. Perumusan untuk penentuan batasan dari level fungsi keanggotaan beserta dengan representasinya, sehingga akan didapatkan hasil yang lebih akurat.
3. Menentukan faktor koreksi yang tepat untuk perhitungan kapasitansi dari kapasitor.
[2] J.L Hernandez, M.A Castro, J. Carpio, Harmonics in power sistem, International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ), 2009.
[3] Tri Bowo Indrato, Reduksi Harmonisa menggunakan filter aktif berbasis Recurrent Neural Network, ITS, 2010.
[4] Jayakrishna, G, Anjaneyulu,K.S.R, Fuzzy Logic Control Based Three Phase Shunt Active Filter for Voltage Regulation and Harmonic Reduction, International Journal of Computer Application (0975-8887) Volume 10 - No.5. November 2010. [5] Lamchich, M.T, Raoufi M, A Fuzzy Logic Based Controller for Shunt Active Filter, Paper, University Cadi Ayyad, Faculty of Sciences Semlalia, Department of Physics, Electronics and Instrumentation Laboratory, 2011.
[6] Sarasvathi, K, Rajalakshmi, R, Performance Analysis Of Shunt Active Filter Using Different Controllers, International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), Volume 4 Issue 5 - May 2013.
[7] V.Suresh Kumar, D.Kavitha, Harmonic mitigation and power factor improvement using Fuzzy Logic and Neural Network Controlled Active Power Filter, Journal of Electrical Engineering & Technology, Vol. 3, No. 3, pp. 520~527 , 2008. [8] Zellouma, L. S Saad, H. Djeghloud, Fuzzy Logic Controller of Three Level Series Active Power Filter, International Symposium on Environment Friendly Energies in Electrical Applications, 2010.
[9] Agrawal S, Bhuria V, Shunt Active Power Filter for Harmonic Mitigation by Using Fuzzy Logic Controller, International Journey of Advanced Research in Computer Engineering & Technology (IJARCET) Volume 2, Issue 6, Juni 2013. [10] Reddy, N T, Subramanyam, MV, Fuzzy Logic Controlled Shunt Active Power Filter for Mitigation of Harmonics with Different Membership Function, International Conference on Advances in Computing, Control, and Telecommunication Technologies, 2009.
[11] Bentria, Hamza, A shunt Active Power Filter Controlled by Fuzzy Logic Controller for Current Harmonic Compensation and Power Factor Improvement, Journal of Theoretical and Applied Information Technology, Vol 32 No 1 2012.
[12] Nordvall, Andreas, Multilevel Inverter Topology Survey, Chalmers University of Technology, Sweden, 2011.
[13] Yasmeena, Dr.G.Tulasi Ram Das, Cascaded multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls, and Applications, International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 4, Issue 8, August-2013
[14] Rashid, H, Muhammad, “Power Electronics: Circuit, Devices, and
Application”, Third Edition, 2004.
[15] Mesbahi, N , Ouari, A, A Fuzzy Logic Control For Three Level Shunt Active Power Filter, International Conference On Industrial Engineering and Manufacturing ICIEM'10, May 9 -10, 2010.
[16] K. Tomsovic, M.Y. Chow, Tutorial on Fuzzy Logic Applications in Power Sistems, IEEE-PES Winter Meeting in Singapore January, 2000.
[17] Abdennour, Adel, Tutorial on Fuzzy Logic using MATLAB, King Saud Univerity, Electrical Engineering Departement.
[18] Bangia, Sakshi, Simulation of Fuzzy Logic Based Shunt Hybrid Active Filter for Power Quality Improvement, I.J. Intelligent Sistem and Application, 2013, 02, 96-104.
[19] Afonso, João et all, Shunt Active Filter for Power Quality Improvement, International Conference UIE 2000, Lisboa, Portugal, 1-4 Novembro 2000, pp. 683-691.
[20] Azevedo, J. Helder et all, Direct Current Control of an Active Power Filter for harmonic Elimination, Power Factor Correction, and Load Unbalancing Compensation, Portugal, 2001.
[21] Kerrouche, Soumia & Krim, Fateh, Three-phase Active Power Filter Based on Fuzzy Logic Controller, International Journal of Sciences and Techniques of Automatic control & computer engineering, July 2009, pp 942-955.