OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF.

(1)

Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013

Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF

OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI

DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh

GUGUN SUPRIATNA DWI JATNIKA

0801379

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

“

OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI

DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF

”

Oleh :

Gugun Supriatna Dwi Jatnika NIM. 0801379

Menyetujui,

Dosen Pembimbing I,

Drs. Yadi Mulyadi, M.T. NIP. 19630727 199302 1 001

Dosen Pembimbing II,

Wasimudin Surya S., S.T., M.T. NIP. 19700808 199702 1 001

Mengetahui,

Ketua TPS

Jurusan Pendidikan Teknik Elektro,

Dr. Ade Gaffar Abdullah, S.Pd., M.Si. NIP. 19721113 199903 1 001

Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FPTK UPI,

(3)

OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500

KV JAWA-BALI DENGAN ALIRAN DAYA

OPTIMAL METODE MINOPF

Oleh

Gugun Supriatna Dwi Jatnika

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

Juli 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(4)

Abstrak

Penelitian ini berisi kajian tentang aliran daya optimal arus bolak-balik (AC). Analisis aliran daya optimal adalah perhitungan untuk meminimalkan suatu fungsi tujuan, dalam hal ini adalah biaya pembangkitan suatu pembangkit tenaga listrik atau rugi-rugi pada saluran transmisi, dengan mengatur pembangkitan daya aktif dan daya reaktif setiap pembangkit yang terinterkoneksi dengan memperhatikan syarat batas tertentu. MINOPF merupakan salah satu metode pada MatPower Toolbox (MPT) yang menyelesaikan permasalahan aliran daya optimal arus bolak-balik. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan hasil optimasi pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali, kemudian hasilnya dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma genetika. Hasil optimasi data pembebanan tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menggunakan metode tersebut menunjukkan rugi-rugi dan biaya pembangkitan lebih kecil daripada metode lainnya, sehingga aliran daya optimal metode ini merupakan metode optimasi yang paling optimal.

(5)

Abstract

This research is about alternating current (AC) optimal power flow. Optimal power flow analysis is about consideration to minimize an objective function which in this case cost of generating a power station or losses on transmission line, to set an active power and reactive power generation of power stations which interconnected and considering as a boundary conditions. MINOPF is one of MatPower Toolbox (MPT) methods which solve AC optimal power flow problem. The purpose of a research is optimization result on Jawa-Bali 500 kV interconnection system, then the result compared with optimization result by P.T. PLN (Persero) and genetic algorithm method. Optimization result from load data on March 17th 2009 at 01.30 PM and May 7th 2013 at 10.00 AM using its method shows less losses and generating cost than that of another methods, from the conclusion shown above, the optimal power flow MINOPF method is the most optimal optimization method.

(6)

DAFTAR ISI

2.3.1 Aliran Daya Optimal pada MatPower Toolbox (MPT) ... 20

2.3.2 Persamaan Algoritma Newton pada MatPower Toolbox (MPT). 22 2.4 Aliran Daya Optimal Metode MINOPF ... 24

2.5 Penelitian tentang Aliran Daya Optimal ... 25

BAB III METODE PENELITIAN ... 28

3.1 Parameter Saluran ... 28

3.2 Sistem Standar IEEE 30 Bus ... 28

3.3 Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali ... 31

3.3.1 Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB .... 32

3.3.2 Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB ... 35

(7)

vi Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41

4.1 Hasil Pengujian Sistem Standar IEEE 30 Bus dengan Aliran daya Optimal Metode MINOPF ... 41

4.2 Hasil Optimasi Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 20 Pukul 13.30 WIB oleh P.T. PLN (Persero), Metode Algoritma Genetika, dan Metode MINOPF ... 42

4.3 Hasil Optimasi Metode MINOPF dan Realisasi Pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero) pada Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB ... 43

4.4 Analisis Perbandingan Hasil Optimasi Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB ... 44

4.5 Analisis Perbandingan Hasil Optimasi Metode MINOPF dan Realisasi Pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero) pada Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB ... 55

4.6 Pembahasan Metode MINOPF ... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 65

5.1 Kesimpulan ... 65

5.2 Saran ... 65

DAFTAR PUSTAKA ... 67

LAMPIRAN

(8)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam upaya pembangkitan tenaga listrik diperlukan suatu perencanaan yang baik. Kebutuhan beban dewasa ini sangat bervariasi dan meningkat, sehingga pusat-pusat pembangkit listrik dituntut membangkitkan daya listrik untuk memenuhi kebutuhan beban tersebut. Daya listrik yang telah dibangkitkan didistribusikan melalui jaringan transmisi sebab jarak antara pusat pembangkit dengan pusat beban satu sama lain saling berjauhan. Selain bertujuan untuk

memenuhi kebutuhan beban, tujuan ekonomis berupa minimalisasi biaya pembangkitan listrik dan kerugian teknis merupakan faktor yang harus

diperhatikan.

Inti dari bidang tenaga listrik Independent System Operator (ISO) yang ekonomis, efisien, dan handal adalah permasalahan Alternating Current Optimal

Power Flow (ACOPF). Masalah ini merupakan masalah kompleks dari ekonomi,

tenaga listrik, dan komputasi. Pada aspek ekonomi, keseimbangan pasar yang efisien membutuhkan beberapa faktor dalam penetapan harga secara nonlinier. Dari aspek tenaga listrik, aliran daya arus bolak-balik (AC) membutuhkan faktor-faktor nonlinier. Di bidang komputasi, optimasi merupakan hal rumit mencakup variabel biner dan fungsi kontinyu yang membuat permasalahan sulit dipecahkan. Sistem tenaga listrik harus mampu menekan kerugian dari generator atau bagian transmisi. (Cain et al, 2012 : 4)

(9)

2

|

perhitungan analisis aliran daya optimal adalah berupa batas minimum dan maksimum untuk pembangkitan daya aktif pada pembangkit. (Baskoro, 2009 : v)

MINOPF merupakan salah satu MatPower Toolbox (MPT) pada perangkat lunak MATLAB. Pada tahun 2005, Ray Daniel Zimmerman memperkenalkan

MatPower Toolbox (MPT) sebagai paket program yang terintegrasi dengan MATLAB untuk penyelesaian aliran daya optimal dan analisis aliran daya

lainnya. Metode ini adalah metode penyelesaian minimalisasi fungsi pembangkitan daya aktif dan reaktif terhadap besar dan sudut tegangan. (Nrartha dan Muljono, 2006 : 14-15)

Aliran daya optimal metode MINOPF merupakan salah satu alternatif upaya yang digunakan dalam penyelesaian masalah aliran daya optimal dengan waktu singkat dan ekonomis. Hasil dari penelitian ini dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma genetika. Perbandingan ini dilakukan agar aliran daya optimal metode MINOPF dapat teruji sehingga menjadi salah satu metode yang dapat diimplementasikan pada permasalahan aliran daya optimal di masa mendatang.

1.2 Perumusan Masalah

Fokus penelitian pada Skripsi ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana penerapan aliran daya optimal metode MINOPF pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali?

2. Bagaimana analisis perbandingan hasil optimasi metode MINOPF dengan hasil optimasi yang dilakukan P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma

genetika pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali?

1.3 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah pada Skripsi ini :

(10)

3

dari Bidang Operasi Sistem, Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban (P3B) Jawa-Bali, P.T. PLN (Persero).

2. Data pembanding yang digunakan untuk pembebanan tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB adalah hasil aliran daya optimal oleh P.T. PLN (Persero)

dan metode algoritma genetika oleh Buyung Baskoro tahun 2009, sedangkan untuk pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menggunakan data

realisasi pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero).

3. Penelitian ini hanya memperhitungkan sistem pembangkitan dan pembebanan pada sisi 500 kV (tidak memperhitungkan sisi sub sistem 150 kV), serta tidak memperhitungkan masalah Unit Commitment.

4. Batasan optimasi tidak berfokus pada biaya pembangkitan, melainkan pengaturan pembangkitan daya nyata (PG) dan daya reaktif (QG) untuk kestabilan sistem dalam pemenuhan kebutuhan beban.

5. Perangkat keras yang digunakan yaitu Laptop Intel® Core™ 2 Duo Processor 1.66 GHz, RAM 512 MB DDR2. Perangkat lunak pendukung untuk merancang program digunakan MATLAB ver. R2009a dari The MathWorks, Inc dengan MatPower Toolbox (MPT) versi 4.1.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penulisan Skripsi ini adalah :

1. Mengetahui hasil optimasi sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan menggunakan metode MINOPF.

(11)

4

|

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari Skripsi ini yaitu:

1. Menambah pengetahuan, pemahaman, dan kemampuan penulis dalam mengaplikasikan teori kelistrikan khususnya studi aliran daya optimal.

2. Memberikan referensi bagi perusahaan listrik dalam upaya pembangkitan tenaga listrik secara ekonomis dan efisien sehingga dapat mengurangi

kerugian finansial akibat produksi daya listrik yang kurang akurat.

3. Dengan studi aliran daya optimal ini, diharapkan perusahaan listrik dapat memenuhi kebutuhan beban yang bervariasi dengan efektif dan efisien. 4. Meningkatkan kualitas sumber daya manusia pada bidang kelistrikan yang

berbasis komputasi terutama dalam studi aliran daya optimal.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan dalam membaca dan memahami Skripsi ini, maka disusun sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang studi aliran daya, jenis-jenis bus, persamaan aliran daya, metode Newton-Raphson, aliran daya optimal, MatPower Toolbox (MPT) versi 4.1, aliran daya optimal metode MINOPF, dan penelitian tentang aliran daya optimal.

BAB III METODE PENELITIAN

(12)

5

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang pembahasan hasil aliran daya optimal Sistem Standar IEEE 30 bus dan Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali metode MINOPF.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(13)

28 Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013

Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Parameter Saluran

Sistem Standar IEEE 30 Bus digunakan nilai MVA base sebesar 100 MVA dan nilai kV base sebesar 100 kV, sedangkan untuk sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali digunakan nilai MVA base sebesar 1000 MVA dan nilai kV

base sebesar 500 kV sehingga memiliki parameter yang sama dengan metode

pembanding. Parameter bus lain yang ditentukan nilainya adalah Z base. Berikut adalah persamaan untuk menentuka Z base pada sistem :

= (3.1)

Nilai impedansi saluran atau Z pada sistem dinyatakan dalam satuan Ohm (Ω). Untuk mempermudah perhitungan nilai Z diubah dalam bentuk per unit (p.u) seperti persamaan berikut.

= (3.2)

3.2 Sistem Standar IEEE 30 Bus

Untuk menguji aliran daya optimal dengan metode MINOPF, maka

dilakukan pengujian awal pada Sistem Standar IEEE 30 bus. Sumber data Sistem Standar IEEE 30 Bus berasal dari jurnal Optimal Load Flow with Steady State

Security dan Transaction Analysis in Deregulated Power Systems Using Game

Theory. (Alsac dan Stott, 1974 : 750) (Ferrero et al, 1997 : 1342)

(14)

29

Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada Sistem Standar IEEE 30 bus, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B). (Appendix : 124-125)

Tabel 3.1. Data Saluran Sistem Standar IEEE 30 Bus

(15)

30

32 23 24 0,132 0,27 0

Berikut adalah data pembangkitan dan pembebanan bus pada Sistem Standar IEEE 30 bus yang terdiri dari data tegangan bus, pembangkitan yang dilakukan, dan permintaan beban (demand). (Appendix : 126-127)

Tabel 3.2. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus

pada Sistem Standar IEEE 30 Bus

No. Bus

Tegangan Bus Pembangkitan Beban

(16)

31

Berikut adalah karakteristik generator yang terpasang pada Sistem Standar IEEE 30 bus. (Appendix : 127)

Tabel 3.3. Karakteristik Generator pada Sistem Standar IEEE 30 Bus

Unit PG min

Data-data di atas merupakan data yang akan digunakan dalam aliran daya

optimal metode MINOPF dengan parameter saluran yang sudah ditentukan. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case30’.

3.3 Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali

(17)

32

Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF 3.3.1 Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB

Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB terdiri dari 23 bus dengan 28 saluran dan 8 unit pembangkit. Unit pembangkit yang terpasang antara lain pembangkit Suralaya, pembangkit

Muara Tawar, pembangkit Cirata, pembangkit Saguling, pembangkit Tanjung Jati, pembangkit Gresik, pembangkit Paiton, dan pembangkit Grati. Unit

Pembangkit Cirata dan Saguling merupakan pembangkit listrik tenaga air, sisanya adalah pembangkit listrik tenaga uap. Data-data ini diambil dari tugas akhir Buyung Baskoro tahun 2009 yang bersumber dari P.T. PLN (Persero). Tujuannya untuk membandingkan hasil optimasi oleh P.T. PLN (Persero), metode algoritma genetika, dan metode MINOPF.

Tabel 3.4. Jenis-jenis Bus pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali

Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB

Jenis Bus Nama Bus Jumlah Bus

Slack Bus Suralaya 1

Bus Beban

Cilegon, Kembangan, Gandul, Cibinong, Cawang, Bekasi, Cibatu, Bandung Selatan, Mandirancan, Ungaran, Surabaya Barat, Depok, Tasikmalaya,

Pedan, dan Kediri.

15

Bus Generator

Muara Tawar, Cirata, Saguling, Tanjung Jati, Gresik,

Paiton, dan Grati 7

(18)

33

Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada Sistem Standar IEEE 30 bus, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B).

Tabel 3.5. Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali

Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB

No. Dari

21 15 16 0,037539629 0,360662304 0,017261339

22 16 17 0,00139468 0,0133994 0

(19)

34

Data saluran sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tersebut akan dimasukkan pada aliran daya optimal metode MINOPF menjadi enam bilangan di belakang koma (x10-6), contohnya R pada saluran ke-1 adalah 0,000626496 maka akan diubah menjadi 0,000627.

Berikut merupakan data pembangkitan dan pembebanan bus pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30

WIB, yang terdiri dari nama bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkitan, dan permintaan beban (demand).

Tabel 3.6. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus pada Sistem Interkoneksi

500 kV Jawa-Bali Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB

No.

Bus Nama Bus Jenis Bus

Tegangan Bus Pembangkitan Beban

(20)

35

21 Kediri Beban 1 0 0 0 343 197

22 Paiton Generator 1 0 2806 0 803 260

23 Grati Generator 1 0 0 0 125 184

Berikut ini adalah karakteristik generator yang terpasang pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB, di mana terdapat fungsi biaya pembangkitan yang akan dioptimasi.

Tabel 3.7. Karakteristik Generator pada Sistem Interkoneksi

500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB

Demikian adalah masukan data pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB yang akan digunakan untuk dioptimasi. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case23asli’.

3.3.2 Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB

Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB terdiri dari 26 bus dengan 31 saluran dan 9 unit pembangkit. Unit pembangkit yang terpasang antara lain pembangkit New Suralaya,

(21)

36

pembangkit Grati, dan pembangkit Paiton. Unit Pembangkit Cirata dan Saguling merupakan pembangkit listrik tenaga air, sisanya adalah pembangkit listrik tenaga uap. Data-data ini diperoleh dari bidang Operasi Sistem P.T. PLN (Persero) P3B (Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban)

Jawa-Bali.

Tabel 3.8. Jenis-jenis Bus pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali

Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB

Jenis Bus Nama Bus Jumlah Bus

Slack Bus Suralaya 1

Bus Beban

New Suralaya, Cilegon, Kembangan, Gandul, Balaraja, Cibinong, Cawang, Bekasi, Depok, Cibatu,

Tasikmalaya, Bandung Selatan, Mandirancan, Ungaran, Pedan, Ngimbang, Surabaya Barat, dan

Kediri.

18

Bus Generator

Muara Tawar, Cirata, Saguling, Tanjung Jati, Gresik,

Grati, dan Paiton. 7

Jumlah 26

Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada sistem interkoneksi

500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B).

Tabel 3.9. Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali

Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB

No. dari

bus

ke-

bus Nama Saluran R X B

1 ₂ ₁ _SLAYA-SRLRU 0,0001465 0,0014075 0,011367673

2 ₂ ₃ _SLAYA-CLBRU 0,000626492 0,00700876 0,002282857

3 ₂ ₆ _SRLAYA-BRAJA 0,00367768 0,0353332 0,000452832

(22)

37

5 ₅ ₄ _GNDUL-KMBGN 0,00151304 0,01692688 0,000945242

6 ₅ ₆ _GNDUL-BRAJA 0,002980224 0,02862284 0,000558994

7 ₇ ₁₄ _CIBNG-SGLNG 0,00411132 0,0459952 0,000347862

8 ₉ ₇ _BKASI-CIBNG 0,00444188 0,0426754 0,000374923

9 ₉ ₈ _BKASI-CWANG 0,001973648 0,01896184 0,0008438

10 ₁₀ ₅ _DEPOK-GNDUL 0,00034708 0,00333468 0,004798062

11 ₁₀ ₇ _DEPOK-CIBNG 0,0009124 0,00876592 0,001825251

12 ₁₁ ₇ _{MTWAR - CBNGN} 0,0062116 0,059678 0,000268105

13 ₁₁ ₈ _{MTWAR - CWANG} 0,0056256 0,054048 0,000296033

14 ₁₂ ₁₁ _CBATU-MTWAR 0,002822052 0,02711288 0,000590125

15 ₁₂ ₁₃ _CBATU-CRATA 0,002739888 0,02618276 0,000611089

16 ₁₄ ₁₃ _SGLNG-CRATA 0,001474728 0,01416846 0,001129269

17 ₁₄ ₁₆ _SGLNG-BDSLN 0,0019578 0,021902396 0,000730514

18 ₁₅ ₁₀ _TSKBR-DEPOK 0,01405616 0,15724804 0,00010175

19 ₁₇ ₁₆ _MDRCN-BDSLN 0,00699098 0,06716588 0,000238216

20 ₁₇ ₁₉ _MDRCN-UNGRN 0,013478 0,12949 0,000123562

21 ₁₉ ₁₈ _UNGRN-TJATI 0,00676708 0,07570368 0,00021135

22 ₁₉ ₂₀ _UNGAR-PEDAN 0,00903612 0,0868146 0,000184301

23 ₁₉ ₂₁ _UNGRN-NBANG 0,023479616 0,2255806 7,09281E-05

24 ₂₀ ₁₅ _PEDAN-TSKBR 0,015311 0,17128624 9,34109E-05

25 ₂₁ ₂₂ _NBANG-SBBRT 0,005974972 0,0574046 0,000278723

26 ₂₂ ₁₉ _{SBBRT - UNGRN} 0,02979224 0,2862292 5,58993E-05

27 ₂₂ ₂₄ _SBBRT-GRATI 0,00398636 0,0445966 0,000358772

28 ₂₃ ₂₂ _GRBRU-SBBRT 0,00140056 0,01345572 0,001189085

29 ₂₅ ₂₀ _KDIRI-PEDAN 0,0102911 0,115127976 0,000138976

30 ₂₆ ₂₄ _PITON-GRATI 0,004217728 0,04718476 0,000339093

31 ₂₆ ₂₅ _PITON-KDIRI 0,0102911 0,115127976 0,000138976

(23)

38

Berikut merupakan data pembangkitan dan pembebanan bus pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, yang terdiri dari nama bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkitan, dan permintaan beban (demand). Data yang dioptimasi dengan metode MINOPF

merupakan data sebelum realisasi pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero).

Tabel 3.10. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus pada Sistem Interkoneksi

500 kV Jawa-Bali Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB

No

Bus Nama Bus Jenis Bus

Tegangan Pembangkitan Beban

(24)

39

Berikut ini adalah karakteristik generator yang terpasang pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, di mana terdapat fungsi biaya pembangkitan yang akan dioptimasi.

Tabel 3.11. Karakteristik Generator pada Sistem Interkoneksi

500 kV Jawa-Bali Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB

Demikian adalah masukan data pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB yang akan digunakan untuk dioptimasi. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case7Mei2013’.

24 Grati generator 1 0 325 44 430 205

25 Kediri beban 1 0 0 0 605 197

(25)

40

Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF 3.4 Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF

Berikut adalah diagram alir aliran daya optimal metode MINOPF :

Start

Penentuan Algoritma Newton Aliran Daya Optimal

Metode MINOPF

Analisis Hasil Optimasi Hasil Optimasi

Stop

Menjalankan Program : run_opf Data Pembebanan, Data Saluran, Data Generator, dan

Fungsi Biaya Pembangkit

(26)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berikut adalah beberapa hal yang dapat disimpulkan dari pembahasan mengenai optimasi sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali :

1. Telah dilakukan optimasi pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali

dengan aliran daya optimal metode MINOPF yang menghasilkan rugi-rugi (losses) dan biaya pembangkitan kecil.

2. Berdasarkan analisis hasil optimasi data pembebanan sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB, aliran daya optimal metode MINOPF merupakan metode yang paling optimal apabila dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma genetika. Sedangkan hasil optimasi metode MINOPF pada data pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menyatakan rugi-rugi daya lebih kecil dibandingkan dengan realisasi pembangkitan yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero).

5.2 Saran

Dalam rangka meningkatkan kualitas penelitian mengenai studi aliran daya optimal, ada pun saran yang dapat disampaikan yaitu sebagai berikut :

(27)

66

Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2. Penelitian ini hanya menjalankan program secara default, sehingga disarankan untuk melakukan pengaturan ulang agar mendapatkan hasil optimasi yang lebih lengkap sesuai dengan kebutuhan penelitian.

3. Melakukan optimasi dengan memperhitungkan karakteristik generator

berdasarkan jenis bahan bakar pembangkit dan penjadwalan unit pembangkit sesuai dengan data di lapangan agar mendapatkan biaya secara

real.

(28)

DAFTAR PUSTAKA

Alsac, O. dan Stott, B. (1974). "Optimal Load Flow with Steady State Security".

IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. Vol. PAS 93, No. 3,

745-751.

Baskoro, B. (2009). “Analisis Aliran Daya Optimal Menggunakan Algoritma Genetika pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa Bali”. Tugas Akhir pada

Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Surabaya. [Online]. Tersedia : http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100009036620/8400/analisis-sistem-interkoneksi-500-kv-jawa-bali [18 Desember 2012]

Cain et al. (2012). History of Optimal Power Flow and Formulations. [Online]. Tersedia: http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/market-planning/opf-papers/acopf-1-history-formulation-testing.pdf [28 Februari 2013]

Dharamjit dan Tanti, D.K. (2012). “Load Flow Analysis on IEEE 30 Bus

System”. International Journal of Scientific and Research Publication.

Vol. 2, 1-6.

Ferrero et al. (1997). "Transaction Analysis in Deregulated Power Systems Using Game Theory". IEEE Transactions on Power Systems. Vol. 12, No. 3, 1340-1347.

Nrartha, I.M.A. dan Muljono, A.B. (2006). “Optimasi Operasi Sistem Kelistrikan

Lombok dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF”. Jurnal Teknologi Elektro. Vol 5, (1), 14-18.

Sawai W.S.Y.M. (2008). Teori Aliran Daya. [Online]. Tersedia:

Package. [Online]. Tersedia: http://www.pserc.cornell.edu/matpower/ [1

Desember 2012]

(29)

68 Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013

Zimmerman et al. (2011). “MatPower: Steady-state Operations, Planning, and Analysis Tool for Power System Research and Education”. IEEE Transactions On Power Systems. Vol 26, 12-19.

Zimmerman et al. (2009). “MatPower’s Extensible Optimal Power Flow Architecture”. IEEE Power and Energy Society General Meeting. 1-7.