TUGAS AKHIR
ANALISIS ALIRAN DAYA SISTEM KELISTRIKAN SUMBAGUT 150 KV
DENGAN MENGGUNAKAN METODE PARALLEL LOAD FLOW
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh
Leo Syahputra
NIM : 090402075
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Studi aliran daya dilakukan untuk mengetahui informasi mengenai aliran
daya dan tegangan sistem. Studi aliran daya sangat penting karena dapat
menganalisis keadaan sistem sekarang dan dapat digunakan dalam perencanaan
pengembangan sistem. Untuk sistem dengan wilayah yang luas, dapat dilakukan
perhitungan aliran daya dengan metode parallel load flow Newton-Raphson. Metode ini dilakukan dengan membagi wilayah perhitungan menjadi dua wilayah
dan menghitung aliran daya pada masing-masing wilayah secara bersamaan.
Aplikasi metode ini pada Sistem Kelistrikan Sumatera Bagian Utara 150 kV
menunjukkan jumlah iterasi yang lebih sedikit dibandingkan metode konvensional
sehingga metode ini dinilai lebih efisien. Dari hasil simulasi untuk wilayah 1
diperoleh total pembangkitan sebesar 777,091 MW + 796,223 MVar, total beban
628,600 MW + 392,200 MVar dan total rugi jaringan sebesar 148,550 MW +
611,700 MVar. Dari wilayah 2 diperoleh total pembangkitan 236,362 MW +
179.325 MVar, total beban 225,100 MW + 146,400 MVar dan total rugi saluran
11,721 MW + 34,349 MVar
.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkah
dan rahmat-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir yang berjudul:
“ ANALISIS ALIRAN DAYA SISTEM KELISTRIKAN SUMBAGUT
150 KV DENGAN MENGGUNAKAN METODE PARALLEL
LOAD FLOW ”
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang wajib
dipenuhi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik pada
departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua yang telah
membesarkan dan merawat penulis sampai sekarang yaitu ayahanda Syafril
Ramawi dan ibunda Eli Syafni serta kepada adik tersayang Lia Aristina yang
selalu memberikan dukungan, doa dan motivasi yang sangat membantu penulis
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Selama masa perkuliahan hingga selesainya Tugas Akhir ini, penulis
banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak.
Dengan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., sebagai Dosen Pembimbing tugas
bersedia meluangkan waktu di sela-sela kesibukan beliau untuk membimbing
penulis mulai dari awal sampai selesainya Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Kasmir Tanjung selaku dosen wali penulis yang banyak
memberikan masukan dan pengarahan selama perkuliahan.
3. Bapak Yulianta Siregar, ST. MT yang telah banyak memberikan masukan,
ide dan saran kepada penulis mengenai topik yang penulis angkat dalam
Tugas Akhir ini
4. Bapak Pimpinan PT. PLN (Persero) P3B Sumatera UPB Sumbagut.
5. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Saudara Tryani Walnizam Junaidi.SKM yang selalu memberikan dukungan
baik moril maupin materil dan selalu memberikan masukan, saran, dan kritik
kepada penulis.
7. Sahabat-sahabat terbaik, Agung, Dimas, Rizky, Rizal, Tondy, Arfan, Rizi,
Nisa, Yuli, Lukman, Adly, Masykur, Afit, Adit, Faya, Asri, Doni, Wangto,
Ahmad, Fahrul, Kentrick, Teguh, Reza, Budi, Arif, Daniel, Paul dan seluruh
teman-teman elektro stambuk 2009 lainnya yang tak bisa saya sebutkan satu
persatu.
8. Keluarga Besar IMIB USU, semua penghuni Raysa B11, teman-teman
angkatan 2009, semua abang kakak senior dan adik junior serta semua pihak
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bertujuan untuk
menyempurnakan dan memperkaya kajian Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga
Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Agustus 2016
Penulis,
DAFTAR ISI
2.4. Metode Newton-Rhapson ... 13
2.5. Parallel Load Flow ... 16
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Umum ... 18
3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ... 18
3.3. Alat dan Bahan ... 18
3.4. Metode Pengumpulan Data ... 18
3.6. Pemodelan Paralel Aliran Daya ... 20
3.7. Flowchart ... 21
3.8.Single Line Diagram Sistem Sumbagut 150 kV yang Telah Dibagi Menjadi Dua Wilayah ... 22
BAB IV SIMULASI DAN ANALISIS 4.1. Data Pembangkit dan Beban Sumatera Bagian Utara 150 kV ... 23
4.2. Simulasi Sistem Sumbagut 150 kV ... 27
4.3. Hasil Simulasi Sistem Sumbagut 150 kV... 39
4.4. Hasil Simulasi Wilayah 1 Sistem Sumbagut 150 kV ... 43
4.5. Hasil Simulasi Wilayah 2 Sistem Sumbagut 150 kV ... 45
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan ... 50
5.2. Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
DAFTAR GAMBAR
6. Gambar 4.1 Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah Sumbagut Keseluruhan ... 28
7. Gambar 4.2 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah Sumbagut Keseluruhan ... 29
8. Gambar 4.3 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah Sumbagut Keseluruhan ... 30
9. Gambar 4.4 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah Sumbagut Keseluruhan ... 31
10. Gambar 4.5 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah Sumbagut Keseluruhan ... 32
11. Gambar 4.6 Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah 1 .... 33
12. Gambar 4.7 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah 1 ... 34
13. Gambar 4.8 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab Untuk Wilayah 1 ... 35
15. Gambar 4.10 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab
Untuk Wilayah 1 ... 37
16. Gambar 4.11 Lanjutan Tampilan Awal Simulasi Pada Matlab
Untuk Wilayah 1 ... 38
17. Gambar 4.12 Grafik Tegangan Pada Masing-Masing Bus
Sistem Sumbagut150 kV ... 39
18. Gambar 4.13 Grafik Sudut Fasa Masing-Masing Bus Pada
Sistem Sumbagut 150 kV ... 40
19. Gambar 4.14 Daya Aktif Beban dan Daya Reaktif Beban Sistem
Sumbagut 150 kV ... 40
20 Gambar 4.15 Grafik Daya Aktif dan Daya Reaktif Bes Generator dan
Slack Bus Sistem Sumbagut 150 kV ... 41
22. Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Tegangan Magnitudo Masing-
Masing Bus di Wilayah 1 dengan Sumbagut ... 42
23. Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Sudut Fasa Masing-Masing Bus
di Wilayah 1 dengan Sumbagut ... 42
24. Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Daya Aktif Masing-Masing Bus
Beban di Wilayah 1 dengan Sumbagut ... 43
25. Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Daya Reaktif Masing-Masing
Bus Beban di Wilayah 1 dengan Sumbagut ... 43
26. Gambar 4.20 Grafik Perbandingan Daya Aktif Masing-Masing
Bus Generator dan Slack Bus di Wilayah 1 dengan Sumbagut ... 44
27. Gambar 4.21 Grafik Perbandingan Daya Reaktif Masing-Masing
28. Gambar 4.22 Grafik Perbandingan Tegangan Magnitudo Masing-
Masing Bus di Wilayah 2 dengan Sumbagut ... 46
29. Gambar 4.23 Grafik Perbandingan Sudut Fasa Masing-Masing Bus
di Wilayah 2 dengan Sumbagut ... 46
30. Gambar 4.24 Grafik Perbandingan Daya Aktif Masing-Masing Bus
Beban di Wilayah 2 dengan Sumbagut ... 47
31. Gambar 4.25 Grafik Perbandingan Daya Reaktif Masing-Masing
Bus Beban di Wilayah 2 dengan Sumbagut ... 47
32. Gambar 4.26 Grafik Perbandingan Daya Aktif Masing-Masing
Bus Generator dan Slack Bus di Wilayah 2 dengan Sumbagut ... 48
33. Gambar 4.27 Grafik Perbandingan Daya Reaktif Masing-Masing
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman
1. Tabel 2.1 Klasifikasi Bus pada Sistem Tenaga ... 6
2. Tabel 4.1 Data Pembangkit dan Data Beban Sumbagut 150 kV ... 24
