TUGAS AKHIR
PENENTUAN SLACK BUS PADA JARINGAN TENAGA LISTRIK
SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN METODE
ARTIFICIAL BEE COLONY
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh
TOMMY OYS DAMANIK
NIM : 100402066
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Slack bus berfungsi untuk menyuplai kekurangan daya aktif P dan daya reaktif Q pada sistem dan juga sebagai bus yang memikul rugi-rugi daya yang terjadi pada sistem. Pemilihan slack bus juga akan mempengaruhi aliran daya pada jaringan, rugi-rugi pada jaringan dan tegangan di setiap bus, dengan demikian perlu dilakukan analisis penentuan slack bus dalam sebuah sistem. Penentuan slack bus diharapkan akan mengurangi rugi-rugi daya pada jaringan dan menghasilkan tegangan di setiap bus yang sesuai dengan standard SPLN (-10% sampai dengan +5% dari tegangan nominal). Tugas akhir ini mensimulasikan penentuan slack bus jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV dengan menggunakan metode Artificial Bee Colony. Hasil yang diperoleh bahwa slack bus yang dipilih yaitu bus 10 (Gardu Belawan) dengan total rugi-rugi jaringan 63,019 MW dan 218,793 MVAR, dan semua tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang telah ditetapkan.
ii
Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR
Penulis memanjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan hikmat yang diberikanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “PENENTUAN SLACK BUS PADA JARINGAN TENAGA LISTRIK SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN METODE
ARTIFICIAL BEE COLONY”. Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa dalam selama masa kuliah dan pengerjaan Tugas Akhir ini, penulis mendapat banyak dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, abang, kakak, dan semua keluarga yang telah mendoakan dan memberikan banyak bantuan selama penulis menjalani masa perkuliahan.
2. Bapak Yulianta Siregar, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan banyak bimbingan dan pengarahan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Zulkarnaen Pane, M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si., selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU serta Bapak Rachmad Fauzi S.T., M.T. selaku sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU yang banyak memberi motivasi selama penulis menjalani kuliah.
6. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik penulis selama masa perkuliahan.
7. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
8. Kelompok d’B2B (Kak Sonak, Iqnatius, dan Bang Sandi), dan adik -adikku (Christin, Oby, Guardo, Esra, Ray, Rio, Roger, Kia), terima kasih untuk dukungan, bantuan, semangat, dan doanya selama ini. 9. Keluarga Harmonika 76 (Bang Bonar, Bang Baga, Iqnatius, Hans,
Bang Ramson, Yuki, dan Lela), terima kasih untuk dukungan, doa, dan kebersamaannya.
10.Teman-teman pelayanan UKM KMK USU UP FT, terkhusus Timreg 2014 (Bang John, dan Bang Ovit) dan Koordinasi 2014 & 2015, terima kasih untuk dukungan dan doanya selama ini.
iv
Universitas Sumatera Utara 12.Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah
memberi dukungan dan bantuan.
13.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dalam rangka memperbaiki dan melengkapi Tugas Akhir ini. Penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna dan dikembangkan di kemudian hari.
Medan, Maret 2015 Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan ... 4
1.5 Manfaat ... 4
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BABII TINJAUANPUSTAKA 2.1 Sistem Transmisi Tenaga Listrik ... 6
2.1.1 Saluran Transmisi ... 6
2.2 Busbar ... 11
2.3 Studi Aliran Daya ... 12
2.3.1 Persamaan Aliran Daya ... 13
vi
Universitas Sumatera Utara
2.3.2.1 Metode Newton Raphson ... 15
2.3.3 Rugi-rugi pada Jaringan ... 19
2.3.4 Contoh Penyelesaian Studi Aliran Daya Newton Raphson ... 20
2.4 Artificial Bee Colony ... 27
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu ... 31
3.2 Bahan dan Peralatan ... 31
3.3 Pelaksanaan Penelitian ... 31
3.4 Variabel yang Diamati ... 31
3.5 Prosedur Penelitian ... 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Persiapan Data ... 36
4.2 Kandidat Slack Bus ... 41
4.3 Hasil Studi Aliran Daya ... 42
4.3.1 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 1 ... 42
4.3.2 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 2 ... 42
4.3.3 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 4 ... 43
4.3.4 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 10 ... 43
4.3.5 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 13 ... 43
4.3.6 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 16 ... 44
4.3.8 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 20 ... 44
4.3.9 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 21 ... 44
4.3.10 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 35 ... 45
4.3.11 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 43 ... 45
4.3.12 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 44 ... 45
4.3.13 Hasil Studi Aliran Daya Saat Slack Bus pada Bus 45 ... 46
4.4 Penentuan Slack Bus ... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
viii
Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Busbar ………..12
Gambar 2.2 Diagram satu garis dari n-bus dalam suatu sistem tenaga ………….13
Gambar 2.3 Representasi Rugi-rugi Jaringan ………...19
Gambar 2.4 Diagram satu garis dengan tiga bus.………...20
Gambar 2.5 Flowchart Artificial Bee Colony ………...29
Gambar 3.1 Flowchart Penentuan slack bus dengan metode ABC ………...34
Gambar 4.1 Grafik Total Rugi-Rugi Daya ………....49
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Representasi Penggunaan Metode ABC ………...30
Tabel 4.1 Data Beban SUMBAGUT ………36
Tabel 4.2 Kapasitas Pembangkitan ………...37
Tabel 4.3 SaluranTransmisi dalam pu ………..39
Tabel 4.4 Kandidat Slack Bus………...41
Tabel 4.5 Total Beban, Total Rugi-Rugi, dan Total Pembangkitan ……….46
Tabel 4.6 Nilai Fitness ………..47
x
Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1. ONELINE DIAGRAM JARINGAN TENAGA LISTRIK SUMBAGUT 150 KV
LAMPIRAN 2. PEMBANGKIT DI SUMATERA BAGIAN UTARA LAMPIRAN 3. DATA SALURAN TRANSMISI
ABSTRAK
Slack bus berfungsi untuk menyuplai kekurangan daya aktif P dan daya reaktif Q pada sistem dan juga sebagai bus yang memikul rugi-rugi daya yang terjadi pada sistem. Pemilihan slack bus juga akan mempengaruhi aliran daya pada jaringan, rugi-rugi pada jaringan dan tegangan di setiap bus, dengan demikian perlu dilakukan analisis penentuan slack bus dalam sebuah sistem. Penentuan slack bus diharapkan akan mengurangi rugi-rugi daya pada jaringan dan menghasilkan tegangan di setiap bus yang sesuai dengan standard SPLN (-10% sampai dengan +5% dari tegangan nominal). Tugas akhir ini mensimulasikan penentuan slack bus jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV dengan menggunakan metode Artificial Bee Colony. Hasil yang diperoleh bahwa slack bus yang dipilih yaitu bus 10 (Gardu Belawan) dengan total rugi-rugi jaringan 63,019 MW dan 218,793 MVAR, dan semua tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang telah ditetapkan.
1
Universitas Sumatera Utara BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
dalam jaringan, rugi-rugi pada jaringan, besar tegangan, dan besar daya yang dibangkitkan.
Penentuan slack bus yang terbaik dapat dilakukan dengan melihat hasil dari analisa aliran daya dari setiap bus yang mungkin dijadikan sebagai slack bus. Metode analisa aliran daya yang akan digunakan dalam tugas akhir ini yaitu dengan metode Newton Raphson. Slack bus yang akan dipilih yaitu slack bus yang menghasilkan rugi-rugi daya yang paling minimum dan tegangan di setiap bus masih berada di dalam batas toleransi yaitu berdasarkan standar tegangan PT. PLN +5% sampai -10% dari tegangan nominal.
3
Universitas Sumatera Utara jaringan) di setiap sumber makanan dan lebah onlooker akan menentukan sumber makanan atau slack bus yang terbaik yaitu slack bus yang setelah dijalankan perhitungan aliran daya diperoleh tegangan setiap bus pada batas yang diinginkan dan rugi rugi pada jaringan yang paling sedikit. Dengan metode ini diharapkan penentuan letak slack bus akan semakin mudah dan juga efisien.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah bagaimana menentukan slack bus yang terbaik pada jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV, sehingga diperoleh rugi-rugi daya yang paling kecil dan tegangan di setiap bus berada pada batas yang diijinkan. Metode yang digunakan untuk mencari slack bus yang terbaik adalah Artificial Bee Colony (ABC).
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk menentukan slack bus yang terbaik dengan mempertimbangkan besar rugi-rugi daya yang minimum dan mempertahankan profil tegangan pada batas toleransi yang diperbolehkan yaitu berdasarakan standard tegangan PT.PLN +5% sampai -10% dari tegangan nominal.
1.5 Manfaat
Manfaat yang diharapkan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah dengan melakukan penentuan slack bus pada jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV maka hasil aliran daya dalam jaringan akan menghasilkan rugi-rugi daya yang minimum dan tegangan setiap bus berada dalam batas yang diijinkan, sehingga kualitas penyaluran tenaga listrik semakin baik. Tugas Akhir ini juga diharapkan dapat menjadi pedoman untuk menganalisa operasi sistem tenaga sehingga memperoleh operasi yang optimal.
1.6 Sistematika Penulisan
Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi lima bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan
5
Universitas Sumatera Utara BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang teori yang menunjang Tugas Akhir ini. Teori
tersebut yaitu sistem transmisi tenaga listrik, studi aliran daya, rugi-rugi pada
jaringan, dan artificial bee colony.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang tempat dan waktu penelitian, bahan dan peralatan
penelitian, variabel yang diamati, prosedur penelitian, dan pelaksanaan penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang data hasil penelitian dan analisis data.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dari Tugas Akhir
2.1 Sistem Transmisi Tenaga Listrik
Sistem transmisi adalah sistem yang menghubungkan antara sistem pembangkitan dengan sistem distribusi untuk menyalurkan tenaga listrik yang dihasilkan pembangkit ke sistem distribusi. Dalam penyalurannya tegangan yang dibangkitkan oleh pembangkit harus dinaikkan dengan trafo step up. Hal ini dilakukan untuk mengurangi rugi-rugi selama penyaluran tenaga listrik. Kemudian diujung saluran transmisi diturunkan dengan menggunakan trafo step down sehingga tegangannya dapat digunakan oleh pelanggan.
2.1.1 Saluran Transmisi
7
Universitas Sumatera Utara A.Resistansi
Resistansi penghantar adalah penyebab utama terjadinya rugi-rugi daya pada saluran transmisi. Terdapat dua macam tahanan, yaitu tahanan arus searah dan tahanan arus bolak-balik. Tahanan arus searah ditentukan oleh nilai resistivitas material konduktor:
(2.1)
dimana:
R= tahanan arus searah = resistivitas
L=panjang konduktor A= luas penampang bidang.
Nilai tahanan ini berubah dengan suhu menurut rumus:
(2.2)
dimana:
=tahanan pada suhu t =tahanan pada suhu to =koefisien suhu massa konstan.
B.Induktansi
Ada dua persamaan dasar yang dapat digunakan untuk menjelaskan dan merumuskan induktansi. Persamaan yang pertama menghubungkan tegangan imbas dengan kecepatan perubahan fluks yang meliputi suatu rangkaian. Tegangan imbas adalah
(2.3)
Dimana:
= tegangan imbas dalam volt
=banyaknya fluks gandeng (flux linkages) rangkaian dalam weber-turns Banyaknya weber-turns adalah hasil perkalian masing-masing weber dari fluks dan jumlah lilitan dari rangkaian yang digandengkannya. Pada suatu kumparan, sebagian besar dari garis-garis fluks yang ditimbulkan akan menggandeng lebih dari satu lilitan kumparan. Jika beberapa fluks hanya menghubungkan sebagian dari lilitan kumparan, maka jumlah fluks gandeng akan berkurang. Sesuai dengan banyaknya garis fluks, masing-masing garis dikalikan dengan jumlah lilitan yang digandengkannya, dan hasil-hasil perkalian ini seluruhnya dijumlahkan untuk mendapatkan fluks gandeng total (total flux linkage).
Jika arus pada rangkaian berubah-ubah, medan magnet yang ditimbulkannya pasti berubah-ubah. Jika dimisalkan bahwa media medan magnet ditimbulkan mempunyai permeabilitas yang konstan, banyaknya fluks gandeng berbanding lurus dengan arus, dan karena itu tegangan imbasnya sebanding dengan kecepatan perubahan arus. Jadi persamaan dasar yang kedua adalah:
9
Universitas Sumatera Utara Dimana,
= induktansi rangkaian, H =tegangan imbas, V
=kecepatan perubahan arus, A/s
Persamaan 2.3 dapat juga dipakai jika permeabilitasnya tidak konstan, tetapi dalam hal itu induktasninya juga menjadi tidak konstan. Persamaan 2.3 dan persamaan 2.4 diselesaikan untuk mendapatkan L, hasilnya yaitu
(2.5)
Jika fluks gandeng dari rangkaian berubah secara linear sesuai dengan arus, yang berarti bahwa rangkaian magnetis itu mempunyai permeabilitas konstan, maka
(2.6)
Dan dari sini timbullah definisi induktansi-sendiri (self-inductance) dari suatu rangkaian listrik, yaitu fluks gandeng dari rangkaian per satuan arus. Dengan induktansi sebagai faktornya, fluks gandeng menjadi
(2.7)
C. Kapasitansi
mil), pengaruh kapasitansinya kecil dan biasanya dapat diabaikan. Untuk saluran-saluran yang lebih panjang dengan tegangan yang lebih tinggi, kapasitansi menjadi bertambah penting.
Suatu tegangan bolak balik yang terpasang pada saluran transmisi akan menyebabkan muatan pada penghantar-penghantarnya di setiap titik bertambah dan berkurang sesuai dengan kenaikan dan penurunan nilai sesaat tegangan antara penghantar pada titik tersebut. Aliran muatan adalah arus, dan arus yang disebabkan oleh pengisian dan pengosongan bolak-balik (alternate charging and discharging) saluran karena tegangan bolak-balik disebut arus pengisian saluran. Arus pengisian mengalir dalam saluran transmisi meskipun saluran tersebut dalam keadaan terbuka. Hal ini mempengaruhi jatuh tegangan sepanjang saluran, effisiensi dan faktor daya saluran serta kestabilan sistem dimana saluran tersebut merupakan salah satu bagiannya.
Kapasitansi antara dua penghantar pada saluran dua kawat didefinisikan sebagai muatan pada penghantar itu per unit beda potensial diantara keduanya. Dalam bentuk persamaan, kapasitansi persatuan panjang saluran adalah
(2.8)
11
Universitas Sumatera Utara 2.2 Busbar
Busbar adalah sebagai terminal tempat pengambilan sumber listrik. Semua peralatan pada gardu induk dihubungkan ke bus dan berada disekelilingnya. Pada umumnya konfigurasi busbar terbagi menjadi empat yaitu : Single breaker, single bus; single breaker, double bus with tie; 1½ breaker configuration; and Ring Bus.
Single breaker, single bus adalah susunan busbar yang paling sederhana dan paling murah. Kelemahan dari konfigurasi ini yaitu memiliki keterbatasan operasi. Apabila ada gangguan yang menyebabkan breker terbuka maka seluruh beban pada saluran itu akan padam.
Single breaker, double bus with tie yaitu konfigurasi dua busbar yang dihubungkan dengan satu pemutus tenaga. Konfigurasi ini memiliki fleksibilitas operasi, yaitu apabila pada salah satu busbar terjadi gangguan maka pemutus tenaga akan membuka konfigurasinya sehingga gangguan tersebut tidak mengganggu busbar yang satu.
Sistem ring bus digunakan bila ada dua sumber yang mensuplai, kelebihan konfigurasi ini yaitu apabila terjadi gangguan pada salah satu sumber akan langsung mengisolir gangguan tersebut. Pada keadaan normal semua breaker pada ring bus berada dalam keadaan tertutup.
Gambar 2.1 Konfigurasi Busbar
2.3 Studi Aliran Daya
Studi aliran daya bertujuan untuk kepentingan perencanaan dan perancangan guna kondisi operasi optimal pada sistem yang ada dan untuk pengembangan sistem yang akan datang secara optimal. Keterangan yang diperoleh dari studi aliran daya adalah besar dan sudut fasa tegangan pada setiap bus dan daya nyata dan reaktif yang mengalir pada setiap saluran.
Dalam studi aliran daya terdapat tiga penggolongan bus, yaitu [7]:
1. Bus beban; pada bus ini terhubung beban-beban yang permintaan daya nyata (P) dan daya reaktif (Q), sedangkan besar tegangan (V) dan sudut fasanya (δ) dihitung. Bus beban sering juga disebut bus P-Q.
13
Universitas Sumatera Utara 3. Bus referensi(slack bus); pada bus referensi besar tegangan (V) dan sudut fasanya (δ) diketahui, sudut fasa δ pada bus referensi menjadi acuan untuk sudut fasa tegangan pada bus yang lain.
2.3.1 Persamaan Aliran Daya
Suatu sistem tenaga listrik terdapat banyak bus. Berikut gambar 2.2 menunjukkan diagram satu garis beberapa bus dari sistem tenaga [8]:
1
Gambar 2.2 Diagram satu garis dari n-bus dalam suatu sistem tenaga Arus pada bus i dapat ditulis:
[
Sehingga Ii pada Persamaan (2.9) dapat ditulis:
(2.11)
Atau dapat ditulis menjadi: ∑
(2.12)
Persamaan daya pada bus i adalah:
; dimana adalah V conjugate pada bus i
(2.13)
Dengan mensubsitusikan Persamaan (2.13) ke Persamaan (2.12), maka diperoleh:
∑
(2.14)
Dari Persamaan (2.14) terlihat bahwa persamaan aliran daya bersifat tidak linear dan harus diselesaikan dengan metode iterasi.
2.3.2 Metode Penyelesaian Aliran Daya
Metode yang umum digunakan untuk menyelesaikan aliran daya adalah metode Gauss-Seidel, Newton-Raphson, dan Fast Decoupled. Metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan studi aliran daya pada Tugas Akhir ini adalah Newton-Raphson.
2.3.2.1 Metode Newton-Raphson
15
Universitas Sumatera Utara tegangan dan daya reaktif tidak diketahui, unsur nyata dan khayal tegangan untuk setiap iterasi didapatkan dengan pertama-tama menghitung nilai daya aktif dan reaktif. Dari Persamaan (2.14) kita peroleh:
∑
(2.15)
Dimana , sehingga diperoleh:
∑ (2.16)
∑ (2.17)
Penyelesaian persamaan aliran daya dengan metode ini tegangan bus dan admitansi saluran dinyatakan dalam bentuk polar. Jika kita pilih bentuk polar dan kita uraikan Persamaan (2.15) kedalam unsur nyata dan khayalnya dengan:
| |
| |
| |
Maka diperoleh :
∑ | | (2.18)
∑ | | (2.19)
Atau Pi dapat ditulis dalam Persamaan (2.20)
| | ∑ | | (2.20) ∑ | | (2.21) Atau Qi dapat ditulis dalam Persamaan (2.22).
| | ∑ | | (2.22)
iterasi (k+1), untuk iterasi pertama nilai k = 0, pada iterasi merupakan nilai perkiraan awal yang ditetapkan sebelum dimulai perhitungan aliran daya.
Hasil perhitungan daya menggunakan Persamaan (2.19) dan (2.21) akan diperoleh nilai dan . Hasil ini digunakan untuk menghitung nilai
dan menggunakan persamaan berikut:
(2.23)
(2.24)
Hasil perhitungan Persamaan (2.23) dan (2.24) digunakan untuk membentuk matriks Jacobian, persamaan matriks Jacobian dapat dilihat pada Persamaan (2.25).
17
Universitas Sumatera Utara
| | (2.27)
∑ | | (2.28) Bentuk umum yang serupa dapat diperoleh dari Persamaan (2.20) dan (2.22), sehingga dapat dicari untuk submatriks Jacobian yang lain.
Setelah itu menghitung nilai dan | | dengan cara menginvers matriks Jacobian yang telah diperoleh sebelumnya. Sehingga diperoleh Persamaan (2.29).
[ | | ] [ ] [ ] (2.29)
Setelah nilai dan | | didapat, kita dapat menghitung nilai tersebut untuk iterasi berikutnya, yaitu dengan menambahkan nilai dan | | , sehingga diperoleh Persamaan (2.30) dan (2.31).
(2.30)
| | | | | | (2.31)
Hasil perhitungan Persamaan (2.27) dan (2.28) digunakan lagi untuk proses iterasi selanjutnya, yaitu dengan memasukkan nilai ini ke dalam Persamaan (2.19) dan (2.21) sebagai langkah awal perhitungan aliran daya. Proses ini dilakukan terus menerus yaitu n-iterasi sampai diperoleh nilai yang konvergen.
Secara ringkas metode perhitungan aliran daya menggunkan metode Newton-Raphson dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
untuk iterasi pertama atau nilai tegangan yang ditentukan paling akhir untuk iterasi berikutnya.
2. Hitung pada setiap rel.
3. Hitunglah nilai-nilai untuk Jacobian dengan menggunakan nilai-nilai perkiraan atau yang ditentukan dari besar dan sudut fasa tegangan dalam persamaan untuk turunan parsial yang ditentukan dengan persamaan diferensial Persamaan (2.19) dan (2.21)
4. Invers matriks Jacobian dan hitung koreksi-koreksi tegangan dan | | pada setiap rel
5. Hitung nilai yang baru dari | | dan dengan menambahkan nilai dan | | pada nilai sebelumnya.
6. Kembali ke langkah 1 dan ulangi proses itu dengan menggunakan nilai besar dan sudut fasa tegangan yang ditentukan paling akhir sehingga semua nilai yang diperoleh lebih kecil dari indeks ketepatan yang telah dipilih.
2.3.3 Rugi-rugi pada Jaringan
19
Universitas Sumatera Utara Gambar 2.3 Representasi Rugi-rugi Jaringan
Dari gambar di atas dapat dinyatakan bahwa arus yang mengalir dari i ke j adalah:
( ) (2.32) Begitu pula sebaliknya, arus yang mengalir dari j ke I dapat dinyatakan dengan :
( ) (2.33) Daya Semu yang terjadi dari bus i ke j dan dari bus j ke i adalah :
(2.34)
(2.35)
Sedangkan rugi – rugi daya yang terjadi dari i ke j secara aljabar dapat ditulis sebagai :
(2.36)
Dengan begitu, untuk menghitung nilai rugi – rugi secara keseluruhan dari jaringan dapat dihitung dengan menjumlahkan seluruh rugi – rugi yang diperoleh pada setiap saluran.
∑
2.3.4 Contoh Penyelesaian Studi Aliran Daya Newton Raphson
Gambar 2.4 menunjukkan gambar oneline diagram sistem tenaga dengan 3 bus. Bus 1 adalah slack bus, bus 2 adalah bus beban dan bus 3 adalah bus generator. Nilai yang diketahui masing-masing bus dan impedansi penghantar terdapat pada gambar tersebut. Base daya sama dengan 100 MVA.
Gambar 2. 4 diagram satu garis dengan tiga bus
Untuk melakukan studi aliran daya pada contoh tersebut, langkah pertama yang dilakukan yaitu mencari nilai matriks admitansi.
21
Mengubah nilai matriks bus admitansi ke dalam bentuk polar dengan sudut dalam radian.
[
, , , , , , , , , , , , , , , , , , ]
Kemudian langkah selanjutnya menghitung nilai daya aktif dan daya reaktif dengan menggunakan persamaan dibawah ini.
∑ | |
∑ | |
| || || | | || |
| || || |
| || || | | || || |
| || |
| || || | | || |
| || || |
Langkah selanjutnya yaitu membentuk matriks jacobian.
| || || | | || || |
| || || |
| | | || |
| || | | || |
| || || |
| || || | | || || |
| | | || |
| || || | | || || |
23
Universitas Sumatera Utara
| | | || | | || |
| || |
Beban dan daya yang dibangkitkan diubah ke dalam bentuk per unit.
Tegangan pada slack bus , , tegangan pada bus 3 =1,04 pu. Estimasi awal untuk nilai | |=1.0, =0. Selanjutnya yaitu menghitung nilai residu daya.
, ,
, ,
, , ,
Langkah selanjutnya yaitu mencari nilai-nilai dari matriks jacobian. Berikut hasil dari perhitungan dalam bentuk matriks :
,
| | ,
Maka,
, ,
,
| | , ,
Nilai tersebut kembali disubstitusikan untuk mencari nilai , , , dan nilai matriks jacobian. Berikut adalah hasil iterasi kedua :
[ , , , ] [
, , ,
, , ,
, , , ] [
| |]
Sehingga diperoleh nilai,
,
,
| | ,
, , ,
, , ,
| | , , ,
25
Solusi untuk studi aliran daya ini konvergen pada iterasi ketiga. Sehingga diperoleh nilai
, ,
, ,
Setelah disubstitusi setiap nilai dalam persamaan diatas, maka diperoleh nilai: , ,
, ,
, ,
Langkah selanjutnya yaitu menghitung rugi-rugi dalam saluran. Pertama sekali yaitu menghitung arus di setiap saluran.
, , , ,
, ,
, ,
, , , ,
, ,
, ,
, , , ,
, ,
, ,
Aliran daya pada saluran adalah :
, , , , , ,
, ,
, , , ,
, ,
, ,
, , , ,
27
Universitas Sumatera Utara , , , ,
, , , ,
, , , ,
, ,
, ,
, , , ,
, , , ,
Sehingga total rugi-rugi adalah :
, ,
2.4 Artificial Bee Colony (ABC)
Adapun tahapan yang dilakukan oleh lebah dalam menentukan tempat makanan adalah :
1. Mengirim lebah scout ke sumber makanan,
2. Mengirim lebah pekerja menuju sumber makanan dan mengidentifikasikan jumlah nektar yang ada.
3. Lebah – lebah on-looker menghitung nilai probabilitas tempat dari sumber makanan yang telah diperoleh oleh lebah pekerja.
4. Lebah – lebah On-looker memutuskan tempat yang akan dituju, dan ikut ke lokasi untuk melihat jumlah nectar yang ada. Lebah on-looker mengingat tempat yang dituju.
5. Bila sumber makanan pada tempat yang dituju telah habis, eksploitasi nectar dihentikan.
6. Kemudian lebah scout dikirim untuk mencari tempat sumber makanan baru 7. Lebah scout datang kepada lebah on-looker memberitahukan informasi
tentang sumber makanan terdekat. 8. Lalu mengulang ke prosedur nomor 3.
9. Hingga diperoleh letak sumber makanan terbaik, lebah-lebah on-looker menentukan tempat makanan terbaik dan meminta lebah lainnya hanya menuju ke tempat makanan yang terbaik.
29
Universitas Sumatera Utara Gambar 2.5 Flowchart Artificial Bee Colony
Metode di atas tersebut akan digunakan dalam tugas akhir ini sebagai metode yang digunakan untuk menentukan slack bus yang terbaik.
Tabel 2.1 Representasi Penggunaan Metode ABC Algoritma ABC Penentuan Slack Bus
Posisi Sumber Makanan Kandidat bus yang akan dijadikan slack bus Jumlah Sumber
Makanan
Jumlah Bus yang menjadi kandidat slack bus
Fungsi Objektif Rugi – rugi pada jaringan = ∑
Pada tabel di atas, dijelaskan bahwa posisi sumber makanan direpresentasikan sebagai kandidat bus yang akan dijadikan slack bus. Kandidat slack bus yaitu semua bus generator. Jumlah sumber makanan direpresentasikan sebagai jumlah bus yang menjadi kandidat slack bus. Kualitas sumber makanan direpresentasikan sebagai kualitas tegangan yang dihasilkan pada jaringan setelah penentuan slack bus. Dan fungsi objektif dari pemilihan titik optimum adalah nilai rugi – rugi daya tekecil. Atau, bila dikonversikan menjadi fungsi fitness :
31
Universitas Sumatera Utara BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian ini mensimulasikan jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV dengan pemograman komputer. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Februari sampai dengan bulan Maret.
3.2 Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah data pembangkit dan beban saluran transmisi SUMBAGUT 150 kV. Peralatan yang akan digunakan untuk penelitian penentuan slack bus ini adalah komputer dan program komputer.
3.3 Pelaksanaan Penelitian
Penelitian dimulai dari pengambilan data yang dibutuhkan. Kemudian mengelola data yang diperoleh dalam bentuk pemograman untuk simulasi penelitian penentuan slack bus. Simulasi tersebut yaitu simulasi aliran daya newton raphson dan program untuk menganalisis penentuan slack bus yang terbaikdengan metode Artificial Bee Colony.
3.4 Variabel yang Diamati
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah : Kandidat slack bus
3.5 Prosedur Penelitian
a. Penulis akan merancang simulasi yang menyerupai sistem kelistrikan SUMBAGUT 150 kV dengan menggunakan data yang didapatkan sebagai parameter dalam simulasi dengan bantuan program komputer yaitu Matlab.
b. Merancang program aliran daya dengan metode Newton Raphson dengan bantuan program Matlab.
c. Merancang program untuk menentukan slack bus yang terbaik dengan menggunakan metode ABC dengan bantuan program komputer.
d. Menentukan kandidat slack bus yaitu seluruh bus generator dapat dijadikan slack bus.
e. Mensimulasikan program aliran daya dan program untuk menentukan slack bus dengan menggunakan metode ABC.
f. Dengan metode ABC maka akan ditemukan slack bus yang yaitu slack bus yang akan menghasilkan rugi-rugi pada jaringan yang minimum.
33
Mencari letak slack bus awal (kode bus =1 )
Menjalankan simulasi aliran daya newton raphson
Memperolah hasil aliran daya dan rugi-rugi jaringan pada saat slack bus
awal rugi-rugi jaringan pada saat slack bus
awal
1
Hitung Fitness untuk setiap nilai rugi-rugi total analisa aliran daya
Menentukan slack bus berdasarkan nilai fitness terbesar
Posisi Slack bus terbaik ditemukan
Selesai
Gambar 3.1 Flowchart Penentuan slack bus dengan metode ABC
Gambar 3.1 menjelaskan bagaimana alur kerja untuk menentukan posisi slack bus yang terbaik dengan menggunakan metode ABC.
1. Pertama sekali yang dilakukan yaitu mecari data jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV. Data yang diperlukan yaitu beban setiap bus, besar daya yang dibangkitkan, tegangan nominal, data penghantar saluran transmisi, dan lain-lain. Setelah mendapatkan data tersebut, maka data dikelola dalam bentuk kode pemograman untuk merepresentasikan single line diagram jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV.
35
Universitas Sumatera Utara 3. Hal selanjutnya yang dilakukan yaitu mencari letak posisi awal slack bus. Setelah ditemukan maka program aliran daya newton raphson dijalankan untuk memperoleh rugi-rugi saluran, daya yang dibangkitkan, daya yang digunakan, tegangan setiap bus, dan sudut tegangan.
4. Selanjutnya menemukan posisi bus generator. Setelah ditemukan, bus generator tersebut satu per satu diganti menjadi slack bus dan slack bus sebelumnya digantikan menjadi bus generator. Kemudian menjalankan program aliran daya newton raphson. Hal ini secara bergantian dilakukan untuk semua bus generator.
5. Setelah selesai menjalankan satu persatu bus generator menjadi slack bus, maka semua total rugi-rugi daya dikumpulkan. Dari total rugi-rugi daya ini dihitung nilai fitness. Fitness yaitu 1 per total rugi-rugi daya.
A. Data Beban
Tabel 4.1 adalah data beban yang akan digunakan untuk studi aliran daya jaringan tenaga listrik SUMBAGUT 150 kV.
37
Universitas Sumatera Utara Lanjutan Tabel 4.1 Data Beban SUMBAGUT
NO
Untuk studi aliran daya, data pembangkitan juga dibutuhkan didalam perhitungannya. Dalam mencari slack bus yang terbaik maka seluruh kapasitas pembangkitan yang dimasukkan dalam perhitungan, kecuali pembangkit yang disewa tidak dimasukkan dalam kapasitas pembangkitan.
Tabel 4.2 Kapasitas Pembangkitan
NO GARDU NAMA PEMBANGKIT Kapasitas
(MW)
1 Belawan PLTGU BELAWAN 585,9
2 Belawan PLTU BELAWAN 260
3 Labuhan Angin PLTU LABUHAN ANGIN 140
Lanjutan Tabel 4.2 Kapasitas Pembangkitan
NO GARDU NAMA PEMBANGKIT Kapasitas
(MW)
5 Berastagi PLTP SIBAYAK 10
6 Kuala tanjung INALUM 90
7 Paya Pasir PLTG PAYA PASIR 90
8 Glugur PLTG GLUGUR 11
9 Sipansipahoras 1 PLTA SIPANSIPAHORAS 1 33
10 Sipansipahoras 2 PLTA SIPANSIPAHORAS 2 17
11 Renun PLTA RENUN 80
Data saluran terlebih dahulu dikonversikan ke dalam satuan p.u (per unit) (Tabel 4.3). Untuk itu perlu menghitung nilai impedansi basenya.
41
Universitas Sumatera Utara Lanjutan Tabel 4.3 SaluranTransmisi dalam pu
No SALURAN TRANSMISI
Bus yang dapat dijadikan slack bus yaitu semua bus generator. Tabel 4.4 adalah bus-bus yang dapat dijadikan kandidat slack bus.
Lanjutan Tabel 4.4 Kandidat Slack Bus
No No. Bus Nama Bus Jenis Bus
8 20 Berastagi Bus Generator
9 21 Renun Bus Generator
10 35 Kuala Tanjung Bus Generator
11 43 Sipan Sipahoras 1 Bus Generator 12 44 Sipan Sipahoras 2 Bus Generator
13 45 Labuhan Angin Bus Generator
4.3 HASIL STUDI ALIRAN DAYA
Hasil studi aliran daya akan menampilkan kondisi tegangan setiap bus dalam pu, sudut tegangan, beban dalam MW dan MVAR, pembangkitan daya dalam MW dan MVAR, dan injeksi MVAR.
4.3.1 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 1
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 1 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di bus 5,6,7, dan 8 berada dibawah standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 1099,264 MW dan 1393,605 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 245,568 MW dan 855,019 MVAR.
4.3.2 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 2
43
Universitas Sumatera Utara 538,600 MVAR, total pembangkitan 1068,471 MW dan 1291,924 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 214,776 MW dan 753,342 MVAR.
4.3.3 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 4
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 4 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di bus 5,6,7, dan 8 berada dibawah standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 1097,477 MW dan 1389,654 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 243,783 MW dan 851,075 MVAR.
4.3.4 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 10
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 10 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 916,713 MW dan 757,375 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 63,019 MW dan 218,793 MVAR.
4.3.5 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 13
4.3.6 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 16
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 16 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 940,686 MW dan 866,709 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 86,993 MW dan 328,129 MVAR.
4.3.7 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 18
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 18 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 928,679 MW dan 818,179 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 74,985 MW dan 279,598 MVAR.
4.3.8 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 20
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 20 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 946,956 MW dan 877,813 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 93,262 MW dan 339,230 MVAR.
4.3.9 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 21
45
Universitas Sumatera Utara di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 953,282 MW dan 899,016 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 99,589 MW dan 360,433 MVAR.
4.3.10 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 35
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 35 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 966,035 MW dan 944,187 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 112,345 MW dan 405,613 MVAR.
4.3.11 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 43
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 43 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 961,883 MW dan 929,424 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 108,183 MW dan 390,824 MVAR.
4.3.12 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 44
4.3.13 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SAAT SLACK BUS PADA BUS 45
Hasil perhitungan program ketika slack bus berada pada bus 45 dapat dilihat pada lampiran 5. Hasil yang diperoleh bahwa tegangan di setiap bus berada di dalam standard tegangan yang diijinkan. Total beban sebesar 853,700 MW dan 538,600 MVAR, total pembangkitan 964,625 MW dan 944,126 MVAR dan total rugi-rugi daya sebesar 110,925 MW dan 405,526 MVAR.
4.4 PENENTUAN SLACK BUS
Untuk menentukan slack bus terbaik, maka perlu membandingkan rugi-rugi yang terjadi setiap kemungkinan slack bus ditempatkan. Untuk itu perlu menghitung nilai fitness setiap kemungkinan. Rumus fitness yaitu 1 per total rugi-rugi dalam saluran. Fitness terbesar yang akan dipilih menjadi slack bus. Dari Tabel 4.5 dapat dilihat total rugi-rugi daya, tatal beban dan total daya yang dibangkitkan untuk setiap posisi slack bus. Setelah memperoleh total rugi-rugi daya, maka langkah selanjutnya adalahh menghitung nilai fitness. Nilai fitness dapat dilihat pada tabel 4.6. Fitness yang terbesar yaitu 0,00439 pada posisi slack bus pada Bus 10 (Bus Belawan).
Tabel 4.5 Total Beban, Total Rugi-Rugi, dan Total Pembangkitan
Posisi
Slack Bus
Total Load Total Losses Total Generation
47
Universitas Sumatera Utara Lanjutan Tabel 4.5 Total Beban, Total Rugi-Rugi, dan Total Pembangkitan
Posisi
Slack Bus
Total Load Total Losses Total Generation
49
Universitas Sumatera Utara Lanjutan Tabel 4.7 Besar Tegangan Setiap Bus (dalam pu)
NO
Gambar 4.1 Grafik Total Rugi-Rugi Daya
Gambar 4.2 Grafik Nilai Fitness
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 0.0045 0.005
1 2 4 10 13 16 18 20 21 35 43 44 45
Fi
tness
51
Universitas Sumatera Utara BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
1. Slack bus yang dipilih berdasarkan nilai rugi-rugi terkecil adalah Bus 10. Bus 10 yaitu Bus Belawan dengan total rugi-rugi daya sebesar 63.019 MW dan 218.793 MVAR, total beban sebesar 853.700 MW dan 538.600 MVAR, total pembangkitan 916.713 MW dan 757.375 MVAR, dan tegangan di setiap bus berada pada batas yang ijinkan.
2. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa letak slack bus berada pada bus generator yang memiliki kapasitas paling besar. Hal ini sesuai dengan pemilihan slack bus yang biasa dilakukan untuk studi aliran daya yaitu memilih bus generator yang memiliki kapasitas paling besar.
5.2 SARAN
1. Penelitian ini dapat dikembangkan kembali dengan membandingkan beberapa metode, diantaranya yaitu Metode Genetika Algoritma, Metode Logika Fuzzy, dan lain-lain.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Alshawawreh, Jumana A. & Atef S. Al-Mashaqbeh. 2013. Effect of Slack bus Selection in Load Flow Solution and the Total Generation Cost. Tafila Technical University, Electrical Engineering Department.
[2] Fauzi, Muhamad Rizki, Sabhan Kanata, dan Zulkifli. 2014. Pengaturan Slack Bus dalam Mengoptimalkan Aliran Daya pada Kasus IEEE 30 BUS
Menggunakan Metode Newton Raphson pada AplikasiMatlab 7.0. Jurusan Teknik Elektro, Universitas Ichsan Gorontalo.
[3] Tyas, Yusniar Ully Andrianing. 2009. Pemilihan Slack Bus untuk Memperkecil Losses dengan Studi Aliran Daya. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[4] H., Ahmad Zakaria, Sjamsjul Anam, dan Imam Robandi. 2012. Penempatan Dan Penentuan Kapasitas Optimal Distributed Generator (DG)
Menggunakan Artificial Bee Colony (ABC). Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[5] Kadir, Abdul. 1998.Transmisi Tenaga Listrik. Jakarta:Penerbit Universitas Indonesia 4.
[6] Stevenson, William D. 1982. Elements of Power System Analysis. New York: McGraw-Hill, Inc.
53
Universitas Sumatera Utara [8] Saadat, Hadi. 1999. Power System Analysis. Singapura: McGraw-Hill Book
Co.
LAMPIRAN 2. PEMBANGKIT DI SUMATERA BAGIAN UTARA
NO GARDU NAMA PEMBANGKIT Kapasitas (MW)
1 Belawan PLTGU BELAWAN 585.9
2 Belawan PLTU BELAWAN 260
3 Labuhan Angin PLTU LABUHAN ANGIN 140
4 Sigli PLTU Nagan R 200
5 Berastagi PLTP SIBAYAK 10
6 Kuala tanjung INALUM 90
7 Paya Pasir PLTG PAYA PASIR 90
8 Glugur PLTG GLUGUR 11
9 Sipansipahoras 1 PLTA SIPANSIPAHORAS 1 33
10 Sipansipahoras 2 PLTA SIPANSIPAHORAS 2 17
11 Renun PLTA RENUN 80
12 Titi Kuning PLTD TITI KUNING 12.5
13 Banda Aceh PLTD Leung Bata 49.82
14 Lhokseumawe PLTD Cot Trueng 8
15 Paya Pasir PLTG PAYA PASIR SEWA 122.5
16 Lhokseumawe PLTD Cot Trueng Sewa 11
17 Banda Aceh PLTD Leung Bata Sewa 147.88
LAMPIRAN 4. KODE PROGRAM KOMPUTER PENENTUAN SLACK BUS PADA JARINGAN TENAGA
LISTRIK SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN METODE ARTIFICIAL BEE COLONY.
% M.FILE I. PENENTUAN_SB_SUMBAGUT
basemva = 100; accuracy = 0.0001; accel = 1.8; maxiter = 500;
tLoses(:,2)=busdata(:,4);
fprintf('= SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN METODE ARTIFICIAL BEE COLONY =\n')
fprintf('= OLEH : TOMMY OYS DAMANIK (100402066) =\n')
fprintf('= No # No SLack # --- Losses --- # =\n')
fprintf('=Urut # Bus # MW Mvar MVA # Fitness =\n')
% M.FILE III. Lebah_Pekerja
nl = linedata(:,1); nr = linedata(:,2); R = linedata(:,3); X = linedata(:,4); Bc = j*linedata(:,5); a = linedata(:, 6); nbr=length(linedata(:,1)); nbus = max(max(nl), max(nr));
Z = R + j*X; y= ones(nbr,1)./Z; %branch admittance
for n = 1:nbr
if a(n) <= 0 a(n) = 1; else end
Ybus=zeros(nbus,nbus); % initialize Ybus to zero
%******************* formation of the off diagonal elements
for k=1:nbr;
if Vm(n) <= 0 Vm(n) = 1.0; V(n) = 1 + j*0;
while maxerror >= accuracy & iter <= maxiter % Test for max. power mismatch
Qk = -Vm(n)^2*Ym(n,n)*sin(t(n,n))-J11;
A(nn,lm) = 2*Vm(n)*Ym(n,n)*cos(t(n,n))+J22; %diagonal elements of J2
A(lm,nn)= J33; %diagonal elements of J3
A(lm,lm) =-2*Vm(n)*Ym(n,n)*sin(t(n,n))-J44; %diagonal of elements of
J4
fprintf('\nWARNING: Iterative solution did not converged after ')
fprintf('%g', iter), fprintf(' iterations.\n\n')
fprintf('Press Enter to terminate the iterations and print the results
fprintf(' from to MW Mvar MVA MW Mvar
xSLT=SLT; % xSLT merupakan var global yang nilainya diambil dari var SLT
fprintf(' \n'), fprintf(' Total loss ')
fprintf('%9.3f', real(SLT)), fprintf('%9.3f\n', imag(SLT))
clear Ik In SL SLT Skn Snk
% M.FILE VIII. Lebah_Onlooker
% LebahOnlooker ==> memutuskan slack bus yang dipilih
fprintf(' %9.3f', tLoses(xbrs,2));
fprintf('%9.3f', tLoses(xbrs,3));
fprintf('%9.3f', tLoses(xbrs,4));
fprintf(' %9.5f\n', tLoses(xbrs,5));
indeks=indeks+1;
end
end
fprintf('#==============================================================#\n
');
fprintf('\n');
fprintf('****************************************************************\n
');
fprintf('* SLACK BUS YANG DIPILIH = Fitness Terbesar
*\n');
fprintf('*
*\n');
fprintf('* Fitness Terbesar Berada Pada Slack Bus No = %2g
*\n',slackBus);
fprintf('*
*\n');
fprintf('* Dengan Fitness =%9.5f
*\n',maxFitness);
fprintf('****************************************************************\n
');
