ANALISIS KONTINGENSI
PADA JARINGAN TRANSMISI 500 KV
MENGGUNAKAN METODE NEWTON - RAPHSON
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Program Studi Teknik Elektro
Oleh
RIYANDI PURWA HADICIPTA 0802597
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
ANALISIS KONTINGENSI
PADA JARINGAN TRANSMISI 500 KV
MENGGUNAKAN METODE NEWTON - RAPHSON
Oleh
Riyandi Purwa Hadicipta
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
© Riyandi Purwa Hadicipta 2014
Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2014
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
HALAMAN PENGESAHAN
Riyandi Purwa Hadicipta E.5051.0802597
ANALISIS KONTINGENSI
PADA JARINGAN TRANSMISI 500 KV
MENGGUNAKAN METODE NEWTON - RAPHSON
DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING :
Pembimbing I,
Wasimudin Surya S, ST, MT NIP. 19700808 199702 1 001
Pembimbing II,
Ir. H. Dadang Lukman Hakim, MT NIP. 19610604 198603 1 001
Diketahui oleh,
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FPTK UPI
v
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
2.8. Analisis Kontingensi Tunggal ... 25
BAB III METODE PENELITIAN ... 34
3.1. Sistem Interkoneksi Jawa-Bali Region Jawa Barat ... 34
3.2. Definisi Operasional ... 36
4.2. Analisis Kontingensi Sistem Interkoneksi Jawa-Bali 500 KV Region Jawa Barat... 47
4.2.1. Hasil Simulasi ... 48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 53
5.1. Kesimpulan ... 53
vi
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vii
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Daya Tiap Bus Dari Hasil Running Program Untuk Data
IEEE 14 Bus ... 44
Tabel 4.2. Rugi-rugi Daya Tiap Saluran Transmisi Dari Data
IEEE 14 Bus ... 45
Tabel 4.3. Hasil Perbandingan Simulasi Dari Data IEEE 14 Bus ... 46
Tabel 4.4. Daya Tiap Bus Dari Hasil Running Program Untuk Data 5 Bus Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali
Region Jawa Barat ... 48
Tabel 4.5. Rugi-rugi Daya Tiap Saluran Transmisi Dari Data 5 Bus Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali
Region Jawa Barat ... 49
Tabel 4.6. Kondisi Tegangan Tiap Bus Setelah Dilakukan Kontingensi Dari Data 5 Bus Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali
Region Jawa Barat ... 50
Tabel 4.7. Rugi-rugi Daya Tiap Saluran Setelah Dilakukan Kontingensi Dari Data 5 Bus Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali
Region Jawa Barat ... 51
Tabel 4.8. Indeks Kestabilan Tegangan Tiap Saluran Setelah Dilakukan Kontingensi Dari Data 5 Bus
Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali
viii
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Single Line Diagram ... 9
Gambar 2.2. Diagram Impedansi Sistem Tenaga Listrik 4 Bus ... 11
Gambar 2.3. Diagram Admitansi Sistem Tenaga Listrik 4 Bus ... 11
Gambar 2.4. Penggambaran Bus Secara Umum ... 16
Gambar 2.5. Rangkaian Ekivalen Thevenin Sebelum Outage Untuk Simulasi Saluran Outage m - n ... 28
Gambar 2.6. Model 2 Bus ... 31
Gambar 3.1. Gambar Sistem Interkoneksi 500KV Jawa Bali Region Jawa Barat 2013 ... 35
Gambar 3.2. Single Line Diagram Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa Bali Region Jawa Barat ... 36
Gambar 3.3. Tampilan M-file yang akan di-Running... 40
Gambar 3.4. Flowchart Tahapan Simulasi ... 41
Gambar 4.1. Tampilan Matlab 2009a ... 42
Gambar 4.2. Sistem Kelistrikan IEEE 14 Bus ... 43
Gambar 4.3. Plot Indeks Kestabilan Tiap Saluran ... 46
Gambar 4.4. Single Line Diagram Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali Region Jawa Barat 2013 ... 48
ix
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Data Bus IEEE 14 Bus
Lampiran 2 Data Saluran IEEE 14 Bus
Lampiran 3 Hasil Running IEEE 14 Bus Metode Newton-Raphson
Lampiran 4 Data Bus Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali Region Jawa Barat 2013
Lampiran 5 Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali Region Jawa Barat 2013
Lampiran 6 Hasil Running Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali Region Jawa Barat 2013 Metode Newton-Raphson
Lampiran 7 M-File Program
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
ANALISIS KONTINGENSI PADA JARINGAN TRANSMISI 500 KV MENGGUNAKAN METODE NEWTON-RAPHSON
Penelitian ini mengkaji tentang analisis kontingensi pada jaringan transmisi 500 KV. Analisis kontingensi adalah pelepasan secara sengaja salah satu atau lebih komponen generator atau saluran transmisi untuk didapatkan keandalannya Metode Newton-Raphson merupakan salah satu metode untuk menyelesaikan analisis kontingensi dengan menyelesaikan aliran daya terlebih dahulu. Penelitian ini mengambil studi kasus pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali Region Jawa Barat sehingga skripsi ini berjudul “Analisis Kontingensi Pada Jaringan
Transmisi 500kV menggunakan Metode Newton-Raphson”. Penelitian ini diawali dengan
pengujian pada data IEEE 14 bus. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi tegangan tiap bus, perubahan rugi-rugi daya pada masing-masing saluran dan indeks kestabilan tegangan yang terjadi pada sistem tenaga listrik setelah terjadinya pelepasan salah satu saluran. Setelah melihat hasil simulasi pada IEEE 14 bus dan melakukan validasi dangan penelitian sebelumnya, maka penelitian dilanjutkan pada sistem interkoneksi 500 KV Jawa-Bali Region Jawa Barat dengan menggunakan data pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB.Dari hasil simulasi menunjukan perubahan tegangan tiap bus masih dalam batas toleransi ± 5% (± 25 kV) dari tegangan kerja yaitu 500 kV, yang dimana tiap bus masih di atas 0,95 pu (475 kV) dan di bawah 1,05 pu (525 kV), rugi-rugi terbesar terjadi ketika saluran 1-4 diputus yaitu sebesar 8.700 MW, sedangkan rugi-rugi terkecil terjadi ketika saluran 1-2 diputus yaitu sebesar 2.899 MW, dan semua saluran dalam sistem memiliki indeks kestabilan kurang dari 1 (< 1) yang berarti bahwa sistem berada dalam kondisi stabil.
Kata kunci : Analisis Kontingensi, Aliran Daya, Metode Newton-Raphson.
ABSTRACT
This study examines the contingency analysis on transmission lines of 500 KV. Contingency analysis is intentional release of one or more components of a generator or transmission line to obtain reliability Newton-Raphson method is one method to complete the analysis of the power flow contingency with completing advance. This research is a case study on the 500 kV interconnection system of Java-Bali Region West Java so that this thesis entitled "Analysis of Contingency At 500kV Transmission Network using Newton-Raphson Method". This research started with testing on the data of IEEE 14 bus. The purpose of this study was to determine the condition of each bus voltage, power loss changes on each lines and a voltage stability index that occurs in the power system after the release of one of the line. After seeing the results of simulations on IEEE 14 bus and invitation validate previous research, the study was continued at 500 KV interconnection system of the Java-Bali Region West Java by using the data loading dated May 7, 2013 at 10:00 pm. From the simulation results show the voltage change of each bus is still within the tolerance limits of ± 5% (± 25 kV) of the working voltage of 500 kV, which is where each bus is still above 0.95 pu (475 kV) and below 1.05 pu (525 kV), the largest losses occurred when the line was disconnected 1-4 is equal to 8,700 MW, while the smallest losses occur when the line was disconnected 1-2 is equal to 2,899 MW, and all lines in the system has a stability index of less than 1 (<1) which means that the system is in a stable condition.
1
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penelitian
Kebutuhan akan tenaga listrik dari tahun ke tahun terus meningkat. Saat ini,
listrik tidak hanya digunakan untuk penerangan saja, tapi sudah menjadi bagian
dari kebutuhan hidup. Berbagai peralatan rumah tangga, kantor dan industri
semuanya mengandalkan tenaga listrik sebagai penggerak. Tenaga listrik sudah
menjadi salah satu bagian utama penggerak roda perekonomian. Dapat
dibayangkan apa yang terjadi bila dalam satu hari saja tidak ada pasokan listrik,
peralatan rumah tangga, kantor dan industri tidak dapat bekerja sebagaimana
mestinya karena mengandalkan tenaga listrik sebagai penggerak utamanya.
Terlebih lagi untuk industri di bidang produksi yang harus memproduksi barang
setiap harinya, pasti akan mengalami hambatan yang menyebabkan hasil produksi
menurun.
Peningkatan kebutuhan listrik berhubungan erat dengan ketersediaan listrik
yang ada. Karena dengan meningkatnya kebutuhan listrik para konsumen, maka
ketersediaan listrik pun harus memadai. Hal ini menyebabkan penambahan
kapasitas daya di pembangkit dan perluasan sistem tenaga listrik semakin
diperlukan.
Penambahan unit di tiap pembangkit merupakan salah satu upaya untuk
menambah kapasitas daya yang diperlukan. Perluasan sistem tenaga listrik
2
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
perencanaan yang matang, perlu dilakukan simulasi sistem tenaga listrik terlebih
dahulu untuk mengetahui apakah sistem tenaga listrik layak diperluas tanpa
penambahan sumber tenaga baru atau tidak. Selain itu, simulasi sistem tenaga
listrik juga dilakukan untuk mengetahui rugi-rugi daya, proteksi yang dibutuhkan,
biaya pembangkitan, dan sebagainya.
Dalam operasi sistem tenaga listrik, gangguan merupakan suatu hal yang
tidak dapat dihindari. Banyak gangguan yang dapat terjadi, namun bila dilihat
frekuensinya, gangguan pada saluran transmisi adalah yang paling sering terjadi.
Gangguan ini bisa berupa gangguan hubung singkat atau terputusnya salah satu
saluran dan lain-lain. Untuk langkah pengamanan dari gangguan, pada sistem
tersebut perlu dilakukan pemutusan saluran dari jaringan sistem. Dengan tidak
bekerjanya suatu saluran maka akan terjadi perubahan aliran daya pada
saluran-saluran lain. Dalam hal ini dilakukan analisis kontingensi untuk mengetahui
apakah saluran yang tersisa sudah overload atau masih bisa dibebani.
Analisis kontingensi adalah pelepasan komponen generator atau saluran
transmisi secara sengaja yang bertujuan untuk mengetahui keandalan sistem. Hal
ini berkaitan erat dengan kemampuan suatu sistem tenaga listrik untuk melayani
beban bila terjadi gangguan pada salah satu komponennya. Analisis ini juga
memerlukan informasi/data aliran daya dalam kondisi normal. Masalah aliran
daya mencakup perhitungan aliran daya dan tegangan sistem pada saluran atau
bus tertentu.
Analisis kontingensi dilakukan sebagai salah satu upaya pengujian untuk
3
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
memperhitungkan berbagai kondisi yang mungkin terjadi dalam sistem di masa
yang akan datang. Analisis kontingensi sangat diperlukan untuk menentukan
langkah-langkah pengoperasian sistem yaitu untuk mengatasi terjadinya
kasus-kasus yang ditimbulkan oleh kontingensi tersebut.
(Arif Rachman, 2008 : 1 – 2)
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah
a. Bagaimana kondisi tegangan pada sistem tenaga listrik setelah
dilakukan pelepasan salah satu saluran ?
b. Bagaimana rugi-rugi yang terjadi pada sistem tenaga listrik setelah
terjadi pelepasan salah satu saluran ?
c. Bagaimana index kestabilan tegangan yang terjadi pada sistem tenaga
listrik setelah terjadi pelepasan salah satu saluran ?
1.3 Tujuan Penelitian
a. Mengetahui kondisi tegangan tiap bus dari sistem tenaga listrik setelah
terjadinya pelepasan salah satu saluran.
b. Mengetahui perubahan rugi-rugi daya pada masing-masing saluran
transmisi dari suatu sistem tenaga listrik setelah terjadinya pelepasan
salah satu saluran.
c. Mengetahui indeks kestabilan tegangan yang terjadi pada sistem tenaga
4
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1.4 Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan dua metode yaitu metode deskriptif dan
evaluatif. Metode deskriptif adalah penelitian yang mendeskripsikan suatu
peristiwa atau kejadian saat sekarang. Sedangkan metode evaluatif digunakan
untuk mengevaluasi hasil dari proses uji coba yang dilakukan.
1.5 Manfaat Penelitian
a. Diharapkan berguna bagi dunia kelistrikan dalam mengetahui manfaat
dari analisis kontingensi di sistem kelistrikan.
b. Memberikan pengetahuan bagi penulis untuk menerapkan hasil
penelitian di lapangan.
c. Dengan analisis kontingensi ini, diharapkan perusahaan listrik dapat
mengetahui dan mengevaluasi keandalan suatu sistem tenaga listrik.
1.6. Struktur Organisasi Skripsi BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penelitian, idendifikasi dan perumusan masalah,
tujuan penelitian, metode penelitian, manfaat penelitian dan struktur
organisasi skripsi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menjelaskan persoalan yang ada pada sistem tenaga listrik,
Klasifikasi Bus, Matriks Admitansi Bus, Analisis dan Persamaan Aliran
5
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III METODE PENELITIAN
Pada bab ini dibahas metode dan proses yang digunakan untuk
menyelesaikan masalah kontingensi. Metode yang digunakan yaitu dengan
menggunakan metode Newton-Raphson..
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi hasil dari analisis kontingensi terhadap suatu sistem tenaga
listrik dan analisis terhadap hasil tersebut.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini penulis menarik kesimpulan dari analisis penelitian yang
dilakukan dan memberikan saran-saran sesuai dengan hasil yang diperoleh
34
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi tegangan tiap bus,
perubahan rugi-rugi daya pada masing-masing saluran dan indeks kestabilan
tegangan yang terjadi dari suatu sistem tenaga listrik setelah terjadinya
pelepasan/pemutusan salah satu saluran dengan menggunakan metode
Newton-Raphson. Data pembebanan dan transmisi yang digunakan untuk penelitian ini
adalah data standar IEEE 14 Bus. Data tersebut sudah umum digunakan untuk
melakukan penelitian dengan menggunakan berbagai metode yang ada. Selain itu
digunakan pula data sistem interkoneksi 500 KV Jawa Bali Region Jawa Barat
(Pembebanan tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB).
3.1 Sistem Interkoneksi Jawa-Bali Region Jawa Barat
Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan pembebanan tanggal
7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB. Data ini didapat dari hasil observasi di lapangan
yaitu di PLN P3B Gandul Jakarta.
Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali Region Jawa Barat terdiri dari 12
bus dengan 11 saluran dan 3 pembangkit. Dalam penelitian ini hanya
menggunakan 5 bus, 3 pembangkit dan 5 saluran transmisi yang menghubungkan
setiap bus dari sistem interkoneksi ini . Pembangkit-pembangkit yang terpasang
pada sistem interkoneksi 500kV Jawa-Bali Region Jawa Barat antara lain
pembangkit Muaratawar, pembangkit Cirata, dan pembangkit Saguling. Dari
ketiga pembangkit tersebut, pembangkit Cirata dan pembangkit Saguling
35
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Muaratawar merupakan pembangkit dengan tenaga uap dengan bahan bakar
batubara. Adapun pembangkit Muaratawar yang berperan sebagai pembangkit
slack atau referensi.
Jenis-jenis bus pada sistem interkoneksi 500kV Jawa-Bali Region Jawa
Barat yang akan digunakan dalam penelitian sebagai berikut :
Satu buah slack bus, yaitu bus pembangkit Muaratawar.
Dua buah generator bus, yaitu pembangkit Saguling dan pembangkit
Cirata.
Dua buah load bus, yaitu bus Cibinong dan bus Cibatu.
Gambaran sistem interkoneksi Jawa-Bali dapat dilihat pada Gambar 3.1
sebagai berikut.
Gambar 3.1 Gambar Sistem Interkoneksi 500 KV Jawa-Bali
36
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Dalam Gambar 3.1 transmisi 500 KV digambarkan dalam garis berwarna
biru. Garis ini melintang dari sisi barat pulau Jawa yaitu pembangkit Suralaya
sampai ke sisi timur yaitu Mandirancan. Untuk lebih mempermudah pembacaan
sistem transmisi 500 KV dapat digambarkan dalam single line diagram sebagai
berikut.
1 2
Saguling
3
5 Cibatu
4
Cirata
Cibinong Muaratawar
Gambar 3.2 Single Line Diagram Sistem Interkoneksi 500KV Jawa-Bali
Region Jawa Barat 2013
3.2 Definisi Operasional
Analisis aliran daya merupakan analisis yang menggambarkan keadaan
operasi dari sistem tenaga listrik secara keseluruhan, dimana di dalamnya terdapat
37
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
daerah besar seperti negara. Analisis aliran daya atau di industri biasa disebut
analisis aliran beban ini memproses data daya yang dikirim dan dari sumbernya
untuk memberitahu kita bagaimana daya mengalir ke tujuannya.
Analisis kontingensi adalah pelepasan secara sengaja atau lebih komponen
generator atau saluran transmisi untuk untuk didapatkan keandalannya. Setelah
pelepasan tersebut, maka akan dapat mengetahui dan mengevaluasi sistem
tersebut. Salah satu usaha untuk megurangi kerusakan-kerusakan yang terjadi
karena berbagai gangguan dapat dilakukan dengan menggunakan analisis
kontingensi karena analisis ini untuk mengetahui perubahan aliran daya dan
tegangan tiap bus saat terjadi pelepasan atau pemutusan saluran transmisi dari
suatu sistem tenaga listrik. Pada evaluasi kontingensi, perhitungan aliran daya dan
tegangan pada sistem tenaga listrik merupakan bagian yang sangat penting dan
jaringan direpresentasikan dalam rangkaian satu fasa. Setiap bus dikategorikan
dalam empat kondisi yaitu tegangan (V), daya aktif (P), daya reaktif (Q) dan sudut
fasa (�).
Metode Newton atau yang dikenal dengan metode Newton-Raphson, yang
mendapat nama dari Isaac Newton dan Joseph Raphson merupakan metode yang
paling dikenal untuk mencari hampiran terhadap akar fungsi riil. Metode ini
menggunakan uraian deret Taylor untuk menyelesaikan persamaan kuadrat
dengan dua variabel atau lebih. Metode Newton-Raphson sudah sering digunakan
38
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3 Matlab
Penelitian ini menggunakan metode yang sangat rumit dalam
penyelesaiannya. Sehingga jika perhitungannya dilakukan secara manual, hasil
yang diperoleh tidak bisa didapat dengan waktu yang singkat. Oleh karena itu,
dibutuhkan bantuan komputer dengan perangkat lunak yang mendukung agar
didapatkan hasilnya dengan waktu yang relatif cepat. Perangkat lunak ini
merupakan bahasa pemrograman yang mendukung perhitungan berbasis matriks.
Dan bahasa pemrograman yang digunakan yaitu Matlab. Bahasa pemrograman ini
banyak digunakan untuk perhitungan numerik keteknikan, komputasi simbolik,
statistik, desain GUI, simulasi, visualisasi grafis, dan analisis data matematis.
3.4 Pengolahan Data M-file
Data M-file merupakan format penyimpanan sebuah data pada Matlab
ketika membuat suatu susunan perintah. Ketika menyimpan sebuah data di
Matlab. maka formatnya akan berupa .m. Contoh, ketika kita menyimpan data
dengan nama busdata.m, maka di dalamnya terdapat sebuah susunan perintah
yang siap untuk di-run. Tapi ada juga yang membutuhkan beberapa data M-file
untuk menjalankan suatu permasalahan untuk mendapatkan hasilnya.
Dalam penelitian ini ada beberapa M-file yang dibutuhkan untuk
menyelesaikan analisis kontingensi, diantaranya :
nrlfppg.m
Di dalamnya berisi analisis aliran daya yang menggunakan metode
Newton-Raphson yang terdiri dari elemen-elemen matriks Jacobian yang dihitung
39
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
busdatas.m
Di dalam busdatas.m berisi data yang berhubungan tentang bus, yaitu dari
slack bus, PV bus, dan PQ bus. Data yang dibutuhkan tersebut antara lain daya
nyata dan semu beban pada bus, daya nyata dan semu yang dibangkitkan pada
bus, dan nilai tegangan bus.
linedatas.m
Di dalam linedatas.m berisi data yang berhubungan dengan saluran
transmisi yang terhubung dari satu bus ke bus yang lain. Data yang dibutuhkan
tersebut diantaranya resistansi, reaktansi, admitansi ground, dan nilai pada tap
transformator.
loadflow.m
Di dalamnya berisi tentang daya yang diinjeksikan pada bus, saluran dan
aliran daya (pu).
Setelah data yang dibutuhkan sudah terkumpul, running nrlfppg.m dengan
cara mengklik kanan di bagian nrlfppg.m tersebut lalu pilih Run File, seperti yang
40
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.3 Tampilan M-file yang akan di-running 3.5 Analisis Kontingensi
Setelah me-running M-file pada Matlab, akan akan muncul hasil dari
analisis aliran daya dengan menggunakan Metode Newton-Raphson, diantaranya
daya tiap bus, dan juga total rugi-rugi yang terjadi ketika sebelum dilakukannya
pemutusan salah satu saluran.
Analisis kontingensi dilakukan dengan melakukan simulasi gangguan
kontingensi tunggal saluran transmisi pada perhitungan aliran daya
Newton-Raphson. Dalam perhitungan analisis kontingensi ini dilakukan pemutusan salah
satu saluran pada sistem. Hasil perhitungan analisis kontingensi ini digunakan
untuk mengetahui dan mengevaluasi pembebanan yang terjadi pada sistem jika
41
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Start
Newton - Raphson
Running Program
LQPij ≤ 1
Cetak Hasil Ya
Tidak
Selesai
Daya (W), Sudut Phasa (Φ), Resistansi (R), Reaktansi (X)
Hasil
53
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
1. Gangguan pada sistem tenaga listrik menyebabkan perubahan tegangan.
Dalam hal ini, gangguan yang dimaksud yaitu pemutusan salah satu
saluran. Tegangan tiap bus mengalami perubahan yang tidak terlalu
signifikan yaitu masih dalam batas toleransi ± 5% (± 25 KV) dari
tegangan kerja yaitu 500 KV, yang dimana tiap bus masih di atas 0,95
pu (475 KV) dan di bawah 1,05 pu (525 KV).
2. Rugi-rugi terbesar terjadi ketika saluran 1-4 diputus yaitu sebesar 8.700
MW, sedangkan rugi-rugi terkecil terjadi ketika saluran 1-2 diputus
yaitu sebesar 2.899 MW. Rugi-rugi yang terjadi tergantung saluran
mana yang diputus, sehingga perlu dilakukannya perawatan dan
pengawasan lebih rutin pada saluran yang mengalami rugi-rugi paling
besar.
3. Semua saluran dalam sistem memiliki indeks kestabilan kurang dari 1
(< 1) yang berarti bahwa sistem berada dalam kondisi stabil.
5.2. Saran
1. Selain menggunakan program MATLAB, penelitian dapat dicoba
dengan ETAP.
2. Kontingensi yang dilakukan dapat dilakukan dengan pemutusan lebih
dari satu (kontingensi jamak), sehingga bisa dilihat perbedaan dari hasil
54
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3. Dengan mengetahui rugi-rugi yang terjadi pada sistem, diharapkan
saluran yang menyebabkan rugi-rugi cukup besar dapat lebih
56
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Christie, R. (1993). IEEE 14 bus Test [Online]. Tersedia : www.fglongatt.org/Test_Case_IEEE_14.html [10 Mei 2013]
D. Das, (2006). Electrical Power Systems. New Delhi: New Age International (P) Limited, Publishers.
Dimas. dkk. (2010) Analisis Kontingensi Sistem Kelistrikan Sulawesi Selatan dan
Barat. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya.
Grangier, J. J. dan Stevenson, W. D. (1994). Power System Analysis. Singapore: McGraw-Hill International Edition.
Hadi Saadat. (2004). Power System Analysis. Mc GrawHill.
Hartoyo. Perbaikan Keandalan (N-1) Sistem Tenaga Listrik PLN Jawa Tengah
dan DIY. Jurusan Pendidikan Teknik Elektro. Universitas Negeri
Yogyakarta.
Hermawan, A. (2007). Analisis Kontingensi Pada Sistem Tenaga Listrik Dengan
Metode Aliran Daya. Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro. Politeknik
Negeri Malang.
Mohamad, Y. (2007). Analisis Kontingensi Tunggal Akibat Putusnya Saluran
Transmisi. Jurnal Teknik Volume 5 No.2 Desember. Universitas Negeri
Gorontalo.
Rachman, A. Analisis Kontingensi Pada Sistem Jawa-Bali 500KV Untuk
Mendesain Keamanan Operasi. Surabaya: Proceeding Seminar Tugas
Akhir Jurusan Teknik Elektro, ITS.
Sulistiyono, D. Perbandingan Metode Gauss-Seidel, Metode Newton Raphson
dan Metode Fast Decoupled Dalam Solusi Aliran Daya. Makalah Tugas
56
Riyandi Purwa Hadicipta, 2014
Analisis kontingensi Pada jaringan transmisi 500 kv Menggunakan metode newton - raphson
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Syukriyadin dan Rahmi Suasanti. (2010). Analisis Kemampuan Saluran
Berdasarkan Metode Contingency N-1 Analysis. Jurnal Rekayasa Teknik