SETTING RELE ARUS LEBIH ADAPTIF PADA SISTEM DISTRIBUSI MESH DENGAN PEMBANGKIT TERSEBAR BERBASIS LEARNING VECTOR QUANTIZATION NEURAL NETWORK

Oleh :

Dinan Ibnu Husein

2212100082

Dosen Pembimbing :

Dr.Ir. Margo Pujiantara, MT.

Dr. Eng. Ardyono Priyadi ST., M.Eng.

SETTING RELE ARUS LEBIH ADAPTIF PADA SISTEM

DISTRIBUSI MESH DENGAN PEMBANGKIT TERSEBAR

BERBASIS LEARNING VECTOR QUANTIZATION

OUT LINE

PENDAHULUAN

HASIL SIMULASI DAN ANALISA

KESIMPULAN

Latar Belakang

• Salah satu gangguan yang dapat terjadi di sistem tenaga ialah

gangguan hubung singkat.

• Koordinasi proteksi rele arus lebih yang terlalu kompleks pada

sistem distribusi mesh

• Untuk

mempermudah

perubahan

kondisi

rele

maka

digunakanlah suatu neural network yaitu LVQ (Learning Vector

Rumusan Masalah

• Bagaimana mengetahui kondisi rele berdasarkan letak

gangguan pada sistem mesh?

• Bagaimana pengaruh penambahan DG terhadap setting rele

pada sistem distribusi mesh?

• Bagaimana menerapkan metode Learning Vector Quantization

dalam setting kondisi rele pada sistem mesh dengan

pembangkit tersebar?

• Bagaimana mengetahui akurasi dari metode Learning Vector

Batasan Masalah

• Letak gangguan short circuit hanya pada bus loop plant

• Setting rele hanya highset pada OCR (over current relay) dan

terletak pada loop plant.

• Analisis dilakukan pada plant distribusi mesh 8 bus IEEE yang

sebelumnya dilakukan perubahan rating beban dan

• LVQ merupakan suatu metode untuk

melakukan pelatihan terhadap

lapisan-lapisan kompetitif yang terawasi.

• Lapisan kompetitif akan belajar secara

otomatis untuk melakukan beberapa

klasifikasi terhadap vektor input yang

diberikan.

Metode Pelaksanaan

MULAI

MENENTUKAN OC

LEVEL/KONDISI RELE DAN

SETTING RELE

MENENTUKAN VARIABEL

INPUT DAN OUTPUT

MELAKUKAN FASE

PELATIHAN DAN PENGUJIAN

MEMBUAT ARSITEKTUR JST

LUMP1 GEN-1 T1 CB8 T3 GEN2 CB10 LUMP2 LUMP3 LUMP4 CB14 CB2 CB1 CB13 T2 CB6 CB9 CB3 CB4 CB7 CB11 CB5 CB12 20KV-BUS 2 20KV-BUS 3 20KV-BUS 4 20KV-BUS 5 20KV-BUS 6 20KV-BUS 7 R R R R R R R R R R R R R R R8 R1 R14 R2 R13 R6 R7 R12 R9 R3 R10 R4 R5 R11 Cable1 Cable2 Cable7 Cable6 Cable3 Cable5 Cable4 DG

Kondisi Primary

Hasil Simulasi

dan Analisa

Penentuan OC Level

/ Kondisi Rele

Kondisi Backup

Keterangan :

P

= Kondisi Primary

B

= Kondisi Backup

RB

= Kondisi Reserve Backup

Penentuan OC Level

/ Kondisi Rele

Penentuan Setting Rele

KURVA GANGGUAN

BUS 2

Penentuan Variabel

• Kondisi DG pada sistem

• Arus yang melewati rele saat gangguan

• Tegangan rele saat gangguan

INPUT

OUTPUT

• Primary

• Backup

• Jumlah neuron pada lapisan input

= 3

• Jumlah node pada lapisan output

= 3

• Jumlah node lapisan tersembunyi

= 10

• Learning Rate

= 0,01

• Max Iterasi

= 1000

• Panggil data yang akan dilatih

• Tetapkan nilai parameter maksimum iterasi

• Inisialisasi bobot awal

• Melakukan training

• Simpan bobot akhir

• Hitung Akurasi Pemodelan LVQ

No Faul

t Bus

ke-Data Input _{Kelas /} Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 685 0,39 2 2 2 3 1 1460 0 1 1 3 4 1 536 2,20 3 3 4 5 1 261 4,40 3 3 5 6 1 253 1,66 3 3 6 7 1 323 0,70 3 3 7 2 0 669 0,38 2 2 8 3 0 1390 0 1 1 9 4 0 525 2,16 3 3 10 5 0 261 4,40 3 3 11 6 0 231 1,60 3 3 12 7 0 299 0,67 3 3 13 2 1 596 5,91 2 2 14 3 1 1280 5,72 1 1 15 4 1 467 6,76 3 3 16 5 1 227 7,75 3 3 17 6 1 223 6,51 3 3 18 7 1 285 6,05 3 3 19 2 0 584 5,90 2 2 20 3 0 1220 5,73 1 1 21 4 0 457 6,74 3 3 22 5 0 227 7,75 3 3 23 6 0 204 6,48 3 3 24 7 0 263 6,04 3 3 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 665 0 1 1 2 3 1 592 0,82 3 3 3 4 1 1680 1,89 2 2 4 5 1 978 4,25 3 3 5 6 1 289 1,8 3 3 6 7 1 460 0,88 3 3 7 2 0 595 0 1 1 8 3 0 525 0,78 3 3 9 4 0 1660 1,86 2 2 10 5 0 978 4,25 3 3 11 6 0 235 1,73 3 3 12 7 0 398 0,84 3 3 13 2 1 580 5,72 1 3 14 3 1 516 6,11 3 3 15 4 1 1470 6,62 2 2 16 5 1 857 7,68 3 3 17 6 1 251 6,57 3 3 18 7 1 400 6,14 3 3 19 2 0 519 5,72 1 3 20 3 0 458 6,1 3 3 21 4 0 1450 6,6 2 2 22 5 0 858 7,68 3 3 23 6 0 204 6,55 3 3 24 7 0 347 6,12 3 3 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 223 0,75 3 3 2 3 1 154 1,49 3 3 3 4 1 550 0 1 1 4 5 1 1400 3,15 2 2 5 6 1 144 2,12 3 3 6 7 1 22 1,4 3 3 7 2 0 152 0,67 3 3 8 3 0 87 1,37 3 3 9 4 0 466 0 1 1 10 5 0 1400 3,15 2 2 11 6 0 199 2 3 3 12 7 0 41 1,29 3 3 13 2 1 195 6,08 3 3 14 3 1 135 6,43 3 3 15 4 1 480 5,73 1 1 16 5 1 1220 7,17 2 2 17 6 1 126 6,73 3 3 18 7 1 20 6,38 3 3 19 2 0 133 6,04 3 3 20 3 0 76 6,38 3 3 21 4 0 406 5,73 1 1 22 5 0 1220 7,17 2 2 23 6 0 175 6,67 3 3 24 7 0 36 6,33 3 3

HASIL PELATIHAN LVQ

RELE 2

RELE 1

RELE 3

No Faul

t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 36 1,25 3 3 2 3 1 101 1,83 3 3 3 4 1 292 1,24 3 3 4 5 1 911 0 1 1 5 6 1 399 1,8 2 2 6 7 1 236 1,44 3 3 7 2 0 7 1,01 3 3 8 3 0 58 1,57 3 3 9 4 0 320 1,05 3 3 10 5 0 911 0 1 1 11 6 0 244 1,55 2 3 12 7 0 186 1,19 3 3 13 2 1 31 6,2 3 3 14 3 1 88 6,47 3 3 15 4 1 255 6,22 3 3 16 5 1 794 5,74 1 1 17 6 1 349 6,45 2 2 18 7 1 206 6,29 3 3 19 2 0 7 6,31 3 3 20 3 0 50 6,59 3 3 21 4 0 280 6,31 3 3 22 5 0 794 5,74 1 1 23 6 0 300 6,57 2 2 24 7 0 162 6,4 3 3 No Faul t Bus

Ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 476 1,09 3 3 2 3 1 540 1,38 3 3 3 4 1 138 2,55 3 3 4 5 1 497 4,1 3 3 5 6 1 1850 0 1 1 6 7 1 681 0,38 2 2 7 2 0 435 1,04 3 3 8 3 0 496 1,31 3 3 9 4 0 110 2,49 3 3 10 5 0 492 4,1 3 3 11 6 0 1800 0 1 1 12 7 0 632 0,36 2 2 13 2 1 414 6,24 3 3 14 3 1 470 6,38 3 3 15 4 1 119 6,92 3 3 16 5 1 439 7,61 3 3 17 6 1 1630 5,73 1 1 18 7 1 593 5,9 2 2 19 2 0 378 6,22 3 3 20 3 0 432 6,35 3 3 21 4 0 95 6,9 3 3 22 5 0 439 7,61 3 3 23 6 0 1580 5,73 1 1 24 7 0 550 5,89 2 2 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 389 0,82 3 3 2 3 1 955 1,08 2 2 3 4 1 248 2,47 3 3 4 5 1 14 4,38 3 3 5 6 1 543 1,04 3 3 6 7 1 618 0 1 1 7 2 0 372 0,8 3 3 8 3 0 917 1,03 2 2 9 4 0 237 2,43 3 3 10 5 0 14 4,38 3 3 11 6 0 522 1,01 3 3 12 7 0 743 0 1 1 13 2 1 341 6,11 3 3 14 3 1 836 6,23 2 2 15 4 1 218 6,89 3 3 16 5 1 12 7,74 3 3 17 6 1 474 6,22 3 3 18 7 1 540 5,72 1 1 19 2 0 327 6,1 3 3 20 3 0 802 6,22 2 2 21 4 0 208 6,87 3 3 22 5 0 12 7,74 3 3 23 6 0 456 6,21 3 3 24 7 0 519 5,72 1 1

HASIL PELATIHAN LVQ

RELE 5

RELE 4

RELE 6

No Faul

t Bus

Ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 731 0,82 2 3 2 3 1 225 1,08 3 3 3 4 1 516 2,47 3 3 4 5 1 117 4,38 3 3 5 6 1 670 1,04 3 3 6 7 1 780 0 1 1 7 2 0 707 0,8 2 2 8 3 0 221 1,03 3 3 9 4 0 500 2,43 3 3 10 5 0 117 4,38 3 3 11 6 0 638 1,01 3 3 12 7 0 594 0 1 1 13 2 1 639 6,11 2 1 14 3 1 197 6,23 3 3 15 4 1 450 6,89 3 3 16 5 1 102 7,74 3 3 17 6 1 585 6,22 3 3 18 7 1 681 5,72 1 1 19 2 0 618 6,1 2 1 20 3 0 194 6,22 3 3 21 4 0 436 6,87 3 3 22 5 0 102 7,74 3 3 23 6 0 557 6,21 3 3 24 7 0 649 5,72 1 1 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 685 0 1 1 2 3 1 1460 0,82 2 2 3 4 1 536 1,89 3 3 4 5 1 261 4,25 3 3 5 6 1 253 1,8 3 3 6 7 1 323 0,88 3 3 7 2 0 669 0 1 1 8 3 0 1390 0,78 2 2 9 4 0 525 1,86 3 3 10 5 0 261 4,25 3 3 11 6 0 231 1,73 3 3 12 7 0 299 0,84 3 3 13 2 1 596 5,72 1 1 14 3 1 1280 6,11 2 2 15 4 1 467 6,62 3 3 16 5 1 227 7,68 3 3 17 6 1 223 6,57 3 3 18 7 1 285 6,14 3 3 19 2 0 584 5,72 1 1 20 3 0 1220 6,1 2 2 21 4 0 457 6,6 3 3 22 5 0 227 7,68 3 3 23 6 0 204 6,55 3 3 24 7 0 263 6,12 3 3 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 665 0,75 2 2 2 3 1 592 1,49 3 3 3 4 1 1680 0 1 1 4 5 1 978 3,15 3 3 5 6 1 289 2,12 3 3 6 7 1 460 1,4 3 3 7 2 0 595 0,67 2 2 8 3 0 525 1,37 3 3 9 4 0 1660 0 1 1 10 5 0 978 3,15 3 3 11 6 0 235 2 3 3 12 7 0 398 1,29 3 3 13 2 1 580 6,08 2 3 14 3 1 516 6,43 3 3 15 4 1 1470 5,73 1 1 16 5 1 857 7,17 3 3 17 6 1 251 6,73 3 3 18 7 1 400 6,38 3 3 19 2 0 519 6,04 2 3 20 3 0 458 6,38 3 3 21 4 0 1450 5,73 1 1 22 5 0 858 7,17 3 3 23 6 0 204 6,67 3 3 24 7 0 347 6,33 3 3

HASIL PELATIHAN LVQ

RELE 8

RELE 7

RELE 9

No Faul

t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 223 1,25 3 3 2 3 1 154 1,83 3 3 3 4 1 550 1,24 2 2 4 5 1 1400 0 1 1 5 6 1 144 1,8 3 3 6 7 1 22 1,44 3 3 7 2 0 152 1,01 3 3 8 3 0 87 1,57 3 3 9 4 0 466 1,05 2 2 10 5 0 1400 0 1 1 11 6 0 199 1,55 3 3 12 7 0 41 1,19 3 3 13 2 1 195 6,2 3 3 14 3 1 135 6,47 3 3 15 4 1 480 6,22 2 2 16 5 1 1220 5,74 1 1 17 6 1 126 6,45 3 3 18 7 1 20 6,29 3 3 19 2 0 133 6,31 3 3 20 3 0 76 6,59 3 3 21 4 0 406 6,31 2 2 22 5 0 1220 5,74 1 1 23 6 0 175 6,57 3 3 24 7 0 36 6,4 3 3 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 36 1,09 3 3 2 3 1 101 1,38 3 3 3 4 1 292 2,55 3 3 4 5 1 911 4,1 2 2 5 6 1 399 0 1 1 6 7 1 236 0,38 3 1 7 2 0 7 1,04 3 3 8 3 0 58 1,31 3 3 9 4 0 320 2,49 3 3 10 5 0 911 4,1 2 2 11 6 0 244 0 1 1 12 7 0 186 0,36 3 3 13 2 1 31 6,24 3 3 14 3 1 88 6,38 3 3 15 4 1 255 6,92 3 3 16 5 1 794 7,61 2 2 17 6 1 349 5,73 1 1 18 7 1 206 5,9 3 3 19 2 0 7 6,22 3 3 20 3 0 50 6,35 3 3 21 4 0 280 6,9 3 3 22 5 0 794 7,61 2 2 23 6 0 300 5,73 1 1 24 7 0 162 5,89 3 3 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 476 0,82 3 3 2 3 1 540 1,08 3 3 3 4 1 138 2,47 3 3 4 5 1 497 4,38 3 3 5 6 1 1850 1,04 2 2 6 7 1 681 0 1 1 7 2 0 435 0,8 3 3 8 3 0 496 1,03 3 3 9 4 0 110 2,43 3 3 10 5 0 492 4,38 3 3 11 6 0 1800 1,01 2 2 12 7 0 632 0 1 1 13 2 1 414 6,11 3 3 14 3 1 470 6,23 3 3 15 4 1 119 6,89 3 3 16 5 1 439 7,74 3 3 17 6 1 1630 6,22 2 2 18 7 1 593 5,72 3 3 19 2 0 378 6,1 3 3 20 3 0 432 6,22 3 3 21 4 0 95 6,87 3 3 22 5 0 439 7,74 3 3 23 6 0 1580 6,21 2 2 24 7 0 550 5,72 3 3

HASIL PELATIHAN LVQ

RELE 11

RELE 10

RELE 12

No Faul

t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 389 0,39 3 3 2 3 1 955 0 1 1 3 4 1 248 2,20 3 3 4 5 1 14 4,40 3 3 5 6 1 543 1,66 3 3 6 7 1 618 0,70 2 2 7 2 0 372 0,38 3 3 8 3 0 917 0 1 2 9 4 0 237 2,16 3 3 10 5 0 14 4,40 3 3 11 6 0 522 1,60 3 3 12 7 0 743 0,67 2 2 13 2 1 341 5,91 3 3 14 3 1 836 5,72 1 1 15 4 1 218 6,76 3 3 16 5 1 12 7,75 3 3 17 6 1 474 6,51 3 3 18 7 1 540 6,05 2 2 19 2 0 327 5,90 3 3 20 3 0 802 5,73 1 1 21 4 0 208 6,74 3 3 22 5 0 12 7,75 3 3 23 6 0 456 6,48 3 3 24 7 0 519 6,04 2 2 No Faul t Bus

ke-Data Input Kelas / Kondis i rele Kelas/Kondi si rele (Hasil NN) Kondis i DG Arus (A) Teganga n (KV) 1 2 1 731 0 1 1 2 3 1 225 0,82 3 3 3 4 1 516 1,89 3 3 4 5 1 117 4,25 3 3 5 6 1 670 1,8 3 3 6 7 1 780 0,88 2 2 7 2 0 707 0 1 1 8 3 0 221 0,78 3 3 9 4 0 500 1,86 3 3 10 5 0 117 4,25 3 3 11 6 0 638 1,73 3 3 12 7 0 594 0,84 2 3 13 2 1 639 5,72 1 1 14 3 1 197 6,11 3 3 15 4 1 450 6,62 3 3 16 5 1 102 7,68 3 3 17 6 1 585 6,57 3 3 18 7 1 681 6,14 2 1 19 2 0 618 5,72 1 1 20 3 0 194 6,1 3 3 21 4 0 436 6,6 3 3 22 5 0 102 7,68 3 3 23 6 0 557 6,55 3 3 24 7 0 649 6,12 2 2

HASIL PELATIHAN LVQ

RELE 13

RELE 14

• Panggil data bobot akhir

• Panggil data baru yang akan diuji

• Hitung Batas Toleransi Pemodelan LVQ

HASIL PENGUJIAN LVQ

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

4,167

3

+5

0

4

+7,5

0

5

+10

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

16,667

3

+5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

4,167

3

+5

0

4

+7,5

0

5

+10

0

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

4,167

2

-2,5

0

3

-5

0

4

-7,5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

4,167

2

-2,5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

4,167

2

-2,5

0

3

-5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

0

3

-5

8,333

4

-5

8,333

RELE 1

RELE 2

RELE 3

RELE 4

RELE 5

RELE 6

RELE 7

HASIL PENGUJIAN LVQ

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

4,167

3

+5

0

4

+7,5

0

5

+10

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

16,667

3

+5

0

4

+7,5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

4,167

3

+5

0

4

+7,5

0

5

+10

0

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

0

3

+5

4,167

4

-5

8,333

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

4,167

2

-2,5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

8,333

2

-2,5

4,167

No

Perubahan Nilai

Input (%)

Penurunan Akurasi

(%)

1

+2,5

0

2

-2,5

0

3

-5

8,333

4

-5

8,333

RELE 8

RELE 9

_{RELE 10}

RELE 11

RELE 12

RELE 13

Kesimpulan

• Rele arus lebih adaptif dapat bekerja lebih dari 1 kondisi, dalam

tugas akhir ini direpresentasikan sebagai rele primary, backup, dan

reserve backup.

• Penambahan DG pada distribusi mesh menyebabkan penambahan

arus hubung singkat yang terbaca pada rele.

• Klasifikasi kondisi rele yang dilakukan dengan menggunakan

Learning Vector Quantization mempunyai rata-rata akurasi 97,02 %

• Klasifikasi kondisi rele yang dilakukan dengan menggunakan

Learning Vector Quantization mempunyai rata-rata batas toleransi

atas ± 3,75% dan batas toleransi bawah ± 0,89%