Desain DSTATCOM pada Distribusi 3 Phasa 4 Kawat Berbasis Synchronous Reference Frame Teori.

Desain DSTATCOM pada Distribusi 3 Phasa 4 Kawat Berbasis Synchronous Reference Frame Teori. Defi Hendra Setiyono 2209 106 028. Dosen Pembimbing I : Prof. Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng Dosen Pembimbing II : Heri Suryoatmojo, ST, MT, Ph.D.

Pendahuluan Semakin berkembangnya jenis beban. pada sistem distribusi 3 phasa 4 kawat mempeburuk kualitas daya sistem. Penggunaan DSTATCOM 3 phasa 4 kawat dapat dimanfaatkan untuk menaggulangi masalah kualitas daya..

Permasalahan Bagaimana memodelkan DSTATCOM. 3 phasa 4 kawat. Bagaimana mendapatkan supply arus referensi untuk kontrol DSTATCOM. Bagaimana pengaruh pembebanan yang beragam terhadap peforma DSTATCOM..

Batasan Masalah. Permodelan DSTATCOM tiga phasa. empat kawat.. Analisis DSTATCOM dengan variasi. beban..

Tujuan  Memodelkan,. mensimulasikan, dan menganalisis DSTATCOM tiga phasa empat kawat.  Mendapatkan supplay arus referensi DSTATCOM.  Mengetahui peforma DSTATCOM dengan variasi kondisi beban..

Gambaran Umum DSTATCOM 3 phasa 4 kawat.

Prinsip Kerja DSTATCOM.  (Vs< 00 = V0 < 00) tidak ada pertukaran daya reaktif  (Vs < V0) Dstatcom membangkitkan VAR,beroprasi seperti. kapasitor  (Vs > V0) Dstatcom meyerap VAR, beroprasi seperti induktor.

Prinsip Kerja DSTATCOM  sumber. tegangan tiga fasa Vs digambarkan sebagai tegangan sekunder step-down trafo..  Zs = impedasi jaringan distribusi.  Lr = induktor statcom  Rf ,Lf dan Cf = rankaian filter untuk menyaring. frekuensi tinggi sinyal tegangan di PCC (point of common coupling)..  DSTATCOM dihubungkan secara paralel di akhir. jaringan distribusi..

Pemodelan DSTATCOM. Dstatcom pada tugas akhir ini dioperasikan dengan dua mode yaitu UPF (unity power factor) dan ZVR (Zero volatage regulation).

Diagram Kontrol DSTATCOM.

Kontrol PWM DSTATCOM.

Simulasi  1. Kompensasi unbalance dan kompensasi arus pada. kawat netral dengan dua mode operasi yaitu : 1a. Unity Power factor 1b. Zero Voltage Regulation  2. Kompensasi daya reaktif  3. Pengaruh perubahan beban mendadak terhadap peforma DSTATCOM.

Rankaian Simulasi DSTATCOM.

Parameter Simulasi • • • • • • •. Tegangan sistem tiga fasa (Vs) = 220 V L-N (380 V L-L) , frekuensi sumber = 50 Hz Zs => Rs = 0,01 Ώ , Ls = 0,01 mH Filter Lf­ = 2 mH, Cf = 5 μF, Rf = 5 Ώ Induktansi dstatcom => Lr = 2mH Inverter dengan kapasitor C = 240 mF Vdc = 680 volt Frekuensi switching PWM = 10 kHz.

1.) Kompensasi unbalance dan kawat netral. Arus beban. Arus pada kawat netral.

Data beban Parameter Ia Ib Ic In % ketidakseimbangan Va Vb Vc % ketidakseimbangan P Q Cos θ. Sebelum kompensasi. 260,4 A 321 A 352,3 A 83,42 A 29,52 % 216,1 V 215,6 V 215,7 V 0,23 % 168400 W 110600 var 0,83.

1.a) Hasil kompensasi dengan mode ZVR. Arus sumber setelah kompensasi Icn. Iload n. Arus pada kawat netral dan compensator netral.

Hasil kompensasi dengan mode ZVR Sebelum kompensasi. Kompensasi unbalance (unity power factor). P. 260,4 A 321 A 352,3 A 83,42 A 29,52 % 216,1 V 215,6 V 215,7 V 0,23 % 168400 W. 290 A 335 A 330 A 2,06 A 14,13% 216,1 V 215,6 V 215,7 V 0,23 % 192600 W. Q Cos θ. 110600 var 0,83. 70830 var 0,93. Parameter Ia Ib Ic In ketidakseimbangan Va Vb Vc ketidakseimbangan.

1.b) Hasil kompensasi dengan mode UPF. Arus sumber setelah kompensasi Icn. Iload n. Arus pada kawat netral dan compensator netral.

Hasil kompensasi dengan mode UPF Sebelum kompensasi. Kompensasi unbalance (unity power factor). P. 260,4 A 321 A 352,3 A 83,42 A 29,52 % 216,1 V 215,6 V 215,7 V 0,23 % 168400 W. 289 A 334 A 329,2 A 2,06 A 14,17 % 216,4 V 215,9 V 216 V 0,23 % 192600 W. Q Cos θ. 110600 var 0,83. 70830 var 0,93. Parameter Ia Ib Ic In ketidakseimbangan Va Vb Vc ketidakseimbangan.

Perbandingan keseluruhan. Parameter. Sebelum kompensasi. Setelah kompensasi Unity power Zero voltage factor regulation. Ia 260,4 A 289 A Ib 321 A 334 A Ic 352,3 A 329,2 A In 83,42 A 2,06 A ketidakseim 29,52 % 14,17 % bangan Va 216,1 V 216,4 V Vb 215,6 V 215,9 V Vc 215,7 V 216 V Vdc 650 Vdc ketidakseim 0,23 % 0,23 % bangan P 168400 W 192600 W Q 110600 var 70830 var Pf. 0,83. 0,93. 290 A 335 A 330 A 2,06 A 14,13%. 216,1 V 215,6 V 215,7 V 650 Vdc 0,23 % 193400 W 71110 var 0,93.

2. Kompensasi Daya reaktif Vsa. Isa. Arus beban. Parameter Cos θ Ia rms Pa Qa Sa. Sebelum kompensasi 0,7 190,6 A 29350 W 29320 Var 41486 VA.

Hasil Kompensasi Daya reaktif Vsa Isa. Arus Sumber. Parameter Cos θ Ia rms Pa Qa Sa. Sebelum kompensasi 0,7 190,6 A 29350 W 29320 Var 41486 VA. Setelah kompensasi 0,9 189,5 A 37580 W 16890 Var 41201 VA.

3.) Peforma DSTATCOM Terhadap Perubahan Beban Mendadak Vsa Isa. Arus beban. Arus sumber.

Peforma DSTATCOM Terhadap Perubahan Beban Mendadak. Arus beban Icn. Iload n. Arus kompensator netral dan arus kawat netral.

Kesimpulan DSTATCOM pada tugas akhir ini dapat digunakan dengan dua mode operasi UPF dan ZVR. DSTATCOM pada tugas akhir ini memiliki kemampuan untuk mengkompensasi unbalance. Dimana nilai ketidakseimbangan. yang. semula. 29,52%. dikompensasi. hingga 14,17%. DSTATCOM juga mampu mengeliminasi arus yang mengalir pada kawat netral akibat unbalance, dari 84,63 A menjadi 2,06 A Kompensator dapat dipergunakan sebagai kompensator daya reaktif, karena dari hasil simulasi nilai faktor daya berhasil diperbaiki dari 0,707 menjadi 0,91 DSTATCOM cukup handal untuk mengikuti perubahan beban yang cepat.



Lampiran.

ANSI/IEEE Std 241-1990. Dalam standar ini, ketidakseimbangan tegangan didefinisikan sebagai berikut :. 3 x(Vmaks − Vmin) Unbalance = ×100% Va + Vb + Vc Pake plesdis.

Diskusi. Parameter. Sebelum kompensasi. Setelah kompensasi Unity power Zero voltage factor regulation. Ia 260,4 A 289 A Ib 321 A 334 A Ic 352,3 A 329,2 A In 83,42 A 2,06 A ketidakseim 29,52 % 14,17 % bangan Va 216,1 V 216,4 V 215,6 V 215,9 V Vb Vc 215,7 V 216 V Vdc 650 Vdc ketidakseim 0,23 % 0,23 % bangan P 168400 W 192600 W Q 110600 var 70830 var Pf 0,83 0,93. 290 A 335 A 330 A 2,06 A 14,13%. 216,1 V 215,6 V 215,7 V 650 Vdc 0,23 % 193400 W 71110 var 0,93.

1. Cek P loss saluran grid. Hasil : Sebelum kompensasi. Setelah Kompensasi(UPF). Setelah Kompensasi(ZVR). 2949,15W. 2034,94W. 3052,25W. dari hasil sebelumnya di dapatkan total pambahan P yang terjadi adalah tidak sebanding dengan penambahan tegangan. 2. Pengecekan ulang tegangan sebelum dan sesudah kompensasi Sebelum kompensasi. 216,1 V 215,6 V 215,7 V. Setelah Kompensasi(UPF). Setelah Kompensasi(ZVR). 216,4 V 215,9 V 216 V. 216,1 V 215,6 V 215,7 V. Kesimpulan : sistem kacau. Pada satu sisi mampu menginjeksi Q pada sisi lain terjadi penambahan P..

Solusi : simulasi ulang... Setelah kompensasi Unity power Zero voltage factor regulation. Parameter. Sebelum kompensasi. Ia Ib Ic In ketidakseimb angan Va Vb Vc Vdc ketidakseimb angan P Q Pf. 260,4 A 321 A 352,3 A 83,42 A 29,52 %. 252.6 A 311,9 A 284,9 A 34,17 A 20,94. 254A 313,9 A 287,3 A 33,82 A 21,01 %. 216,1 V 215,6 V 215,7 V 0,23 %. 217,4 216,6 216,8 670 0,32%. 217 ,1 V 216,6 V 216,7 V 670 Vdc 0,32 %. 168400 W 110600 var 0,83. 175200 W 55820 var 0,95. 178800 W 47940 var 0,96.

Bentuk gelombang. Arus sumber. Vdc. arus kompensator netral dan arsu kawat netral.

Skema kontrol Zero Voltage Regulation.

Skema kontrol Unity Power Factor.

Dasar Teori Transformasi d-q dan srf. susah. Pake plesdis. Mantab...

Fungsi - fungsi. Transformasi frame abc ke dq digunakan untuk mengubah arus beban yang tidak simetri ke dalam komponen simetrinya. PLL digunakan untuk memastikan bahwa vo inverter sinkron dengan grid. Meskipun grid mengalami distorsi vo inverter tetap sinkron baik fasa frekunsinya..

Fungsi - fungsi SRF secara adalah pensinkronan komponen daya grid yang mengalami distorsi (dalam tugas akhir ini adalah arus) ke frame referensiya. Untuk itu digunakan Transformasi Park.Komponen arus injeksi Park sebuah sistem tiga fasa dapat ditemukan melalui penerapan Clark Transform yang menyebabkan arus ia ,ib ,ic direpresentasikan kedalam dua koordinat iα dan iβ kemudian dengan rotasi referensi sistem sudud θ dimasukan kedalam koordinat id dan iq ..



Tegangan output inverter.

Data dengan m over modulation. Setelah kompensasi Unity power Zero voltage factor regulation. Parameter. Sebelum kompensasi. Ia Ib Ic In ketidakseimb angan Va Vb Vc Vdc ketidakseimb angan P Q Pf. 315,3 A 377,7 A 393,8 A 84,63 A 21,66 %. 332,4 A 360,7 A 365,1 A 1,74 A 9,2 %. 332,4 A 360,5 A 365,1 A 1,74 A 9,2 %. 216,5 V 215,9 V 215,7 V 0,37 %. 216 V 215,7 V 215,7 V 650 Vdc 0,13 %. 216 V 215,7 V 215,7 V 650 Vdc 0,13 %. 168000 W 163200 W 0,71. 192600 W 125300 W 0,83. 192500 W 124600 W 0,83.

Sistem kontrol teganagn output pada tugas akhir ini menggunakan overmodulation sehingga tegangan keluaran tidak linier terhadap m(modulation index). Hal ini mempengaruhi kemampuan DSTATCOM dalam menyerap var apabila arus grid dalam kondisi leading. Akibatnya jumlah var yang diserap DSTATCOM berlibihan hingga menyebabkan power factor sistem jelek..