Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS) merupakan peralatan yang digunakan untuk mengontrol aliran daya. Peralatan ini dapat memberikan daya reaktif pada bus agar mampu menjaga kestabilan tegangan saat terjadi kontingensi dan dapat digunakan untuk mereduksi rugi daya, perbaikan level tegangan, peningkatan kapabilitas saluran, dan lain-lain. Beberapa jenis FACTS antara lain Thyristor Controlled Series Capasitor (TCSC) dan Static Var Compensator (SVC). TCSC merupakan peralatan yang digunakan untuk meningkatkan transfer daya dan kestabilan sistem. SVC merupakan peralatan yang berguna untuk mengatur tegangan pada bus tertentu dengan cara mengontrol besaran reaktansi ekuivalen. Pada makalah ini akan dibahas tentang pengaruh TCSC dan SVC di sistem Jawa-Bali 500kV. Tujuannya adalah untuk meminimalkan rugi-rugi daya, perbaikan tegangan dan peningkatan kapabilitas saluran transmisi. Sehingga dengan pemasangan TCSC dan SVC dapat meminimalkan biaya operasi tahunan di sistem Jawa-Bali 500kV.
Kata Kunci—Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS), kontingensi, kestabilan tegangan, TCSC, SVC
I. PENDAHULUAN
i sistem tenaga listrik, dalam sistem penyaluran daya hal yang paling penting adalah saluran transmisi. Saluran transmisi yang luas menyebabkan saluran transmisi ini menjadi rumit dan tidak terkontrol. Masalah yang timbul antara lain adalah terjadinya kontingensi pada jaringan transmisi yang bisa berdampak pada kestabilan tegangan, penyaluran daya pada konsumen, besarnya rugi-rugi pada saluran. Kontingensi dapat diartikan sebagai terputusnya jaringan transmisi pada sistem penyaluran daya dan mengurutkan berdasarkan dampak yang paling berbahaya. Maka dengan terputusnya jaringan transmisi dan rugi-rugi saluran yang besar maka kerugian juga akan besar. Salah satu cara untuk mengatasi kontingensi ini adalah dengan menggunakan perangkat Flexible Alternating Current Transmission Sistems (FACTS).
FACTS devices merupakan suatu peralatan kontrol yang ditempatkan pada sistem jaringan transmisi yang dapat meningkatkan kemampuan transfer daya. Beberapa jenis FACTS antara lain Thyristor Controlled Series Capasitor (TCSC) dan Static Var Compensator (SVC).
TCSC merupakan peralatan yang digunakan untuk meningkatkan transfer daya dan kestabilan sistem. SVC merupakan peralatan yang berguna untuk mengatur tegangan pada bus tertentu dengan cara mengontrol besaran reaktansi ekuivalen .
Dengan adanya TCSC dan SVC ini digunakan untuk meminimalkan rugi-rugi daya, perbaikan tegangan dan peningkatan kapabilitas saluran transmisi. Sehingga dengan pemasangan TCSC dan SVC dapat meminimalkan biaya operasi tahunan di sistem Jawa-Bali 500kV.
II. OPTIMALPOWERFLOW
A. OPF (Optimal Power Flow) Mempertimbangkan Kestabilan Tegangan
Studi aliran daya merupakan bagian utama dari desain dan analisis sistem tenaga. Dengan menggunakan studi aliran daya dapat diketahui beberapa informasi yang penting pada sebuah sistem tenaga listrik, antara lain sudut dan besar tegangan pada tiap bus, impedansi saluran (dalam satuan per unit / p.u pada basis MVA)[1], dan daya aktif dan reaktif yang mengalir pada saluran transmisi.
Semua data- data yang terdapat pada saluran transmisi dan sistem tenaga listrik, dijadikan dalan satuan per unit (pu) pada dasar/base MVA. Untuk mencari nilai dari arus dasar yang ada, dinyatakan dalam persamaan 1
(1) Untuk mencari nilai impedansi dasar, dinyatakan pada persamaan 2
1 _ _ 1000 _ _ 2 DASAR KVA x LineNetral DASAR KV base Z
1 _ _ _ _ 2 DASAR MVA LineNetral DASAR KVA (2) Fungsi Objektif min = ∑∈ ( ) = ∑∈ ( + + ) (3) Dimana GC adalah total biaya pembangkitan, Ci adalahpembangkitan unit i, dan PGi adalah pembangkitan daya
aktif di bus i
Studi Pengaruh Penggunaan TCSC dan SVC terhadap Biaya
Operasi Tahunan di Sistem Jawa Bali 500 kV
Aji Akbar Firdaus, Rony Seto Wibowo, Heri Suryoatmojo
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: ronyseto@ee.its.ac.id, suryomgt@ee.its.ac.id
D
Netral Line DASAR KV DASAR KVA IBase _ _ 1 _ _Objective function digunakan untuk meminimalkan fungsi biaya pembangkitan suatu pembangkit atau rugi-rugi pada saluran transmisi dengan mengatur pembangkitan daya aktif dan daya rektif setiap pembangkit yang terinterkoneksi dengan memperhatikan batasan tertentu.
1. Batasan Persamaan
− = ∑ ( cos( − ) + ( − )) (4)
− = ∑ ( sin( − ) + ( − )) (5) Dimana Gmn, Bmn adalah admitansi saluran m-n, Vm
adalah magnitude tegangan bus m, θm adalah sudut fasa
tegangan bus m, dan θn adalah sudut fasa tegangan bus n
2. Batasan Pertidaksamaan - Batasan kapasitas pembangkit :
≤ ≤ ; ≤ ≤ (6) Dimana dan adalah pembangkitan daya aktif dan reaktif pada bus i
- Batasan Tegangan :
, ≤ ≤ , ; = 1,2, … , (7) Dimana Vm adalah magnitude tegangan bus m.
- Kapasitas nilai setting TCSC :
≤ ≤ ; = 1,2, … , (8) Dimana Xjs adalah nilai reaktansi pada saluran j dan s - Kapasitas nilai setting SVC :
≤ ≤ ; = 1,2, … , (9) Dimana Qi adalah daya reaktif pada bus i
B. Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC) TCSC merupakan salah satu bagian dari FACTS Devices yang digunakan untuk meningkatkan transfer daya dan kestabilan sistem. Cara kerja thyristor adalah dengan melakukan pengaturan pada sudut penyalaannya, sehingga didapatkan beberapa variasi reaktansi induktif yang menyebabkan pertukaran daya reaktif yang cepat antara TCSC dan sistem. Gambar.1 merupakan model TCSC.
Gambar.1 Model TCSC [3]
Matriks admitansi jaringan secara langsung sebagai fungsi saluran tempat pemasangan TCSC, yang dinyatakan dengan persamaan 10
X = X + X , X = r . X (10) dengan:
X = reaktansi line transmisi r = koefisien kompensasi TCSC. C. Static Var Compensator (SVC)
SVC mempunyai fungsi untuk mengatur tegangan pada bus tertentu dengan cara mengontrol besaran reaktansi ekuivalen dan digunakan untuk mengontrol aliran daya reaktif, dengan menginjeksikan atau menyerapnya dari saluran. Pengaturan ini dilakukan dengan pengaturan sudut penyalaan pada thyristor. Gambar.2 merupakan model SVC.
Gambar.2 Model SVC [3]
Sedangkan untuk batasan maksimum dan minimum dapat ditulis dengan persamaan 11, 12
= . (11)
= . (12)
dengan,
= dan = D. Net Present Value (NPV)
Net Present Value (NPV) merupakan formula yang digunakan untuk menentukan nilai sekarang dari investasi dengan jumlah bunga dari semua pendapatan yang diterima dari proyek. Persamaan 13 untuk jumlah bunga dari semua pendapatan
= − +
(1 + ) +(1 + ) + … … . . + (1 + ) (13) Dimana :
NPV = Net Present Value − = investasi awal (Rp)
= pendapatan (Rp)
r = bunga (%) T = periode (tahun)
III. SISTEM PEMBANGKIT JAWA BALI 500 KV A. Sistem Pembangkit Jawa Bali 500 kV
Data Sistem Pembangkit Jawa Bali 500 kV ini diperoleh dari PT. PLN Transmisi dan Pusat Pembagi Beban (P3B) per 19 April 2011 yang terdiri dari 25 bus (dengan 1 buah slack bus, 7 buah generator bus dan 17 buah load bus), 30 saluran, dan 8 pusat pembangkit. Pada Gambar 1 merupakan single line diagram dari Sistem Pembangkit Jawa Bali 500 kV. Tabel 1 merupakan data saluran sistem Jawa Bali 500 kV. Selain menggunakan data saluran tugas akhir ini juga menggunakan data beban maksimum dan pembangkitan seperti pada Tabel 3.
Tabel 1
Data saluran sistem Jawa Bali 500 kV
dari bus ke bus R (pu) X(pu) B(pu)
1 2 0.001504 0.016821 0 1 25 0.008826 0.0848 0 2 5 0.01576 0.176311 0 3 4 0.003632 0.040628 0 4 18 0.000833 0.008003 0 5 7 0.00533 0.05121 0 5 8 0.007454 0.071614 0 5 11 0.009867 0.110388 0 6 7 0.002368 0.022754 0 6 8 0.006751 0.064858 0 8 9 0.006773 0.065071 0 9 10 0.006576 0.063178 0 10 11 0.003539 0.034004 0 11 12 0.004699 0.052566 0 12 13 0.016778 0.161198 0 13 14 0.032347 0.310776 0 14 15 0.016241 0.181689 0 14 16 0.035751 0.343475 0 14 20 0.010843 0.104178 0 16 17 0.003361 0.032294 0 16 23 0.009567 0.107032 0 18 5 0.00219 0.021038 0 18 19 0.033734 0.377395 0 19 20 0.036746 0.411091 0 20 17 0.024698 0.276307 0 21 22 0.024698 0.276307 0 22 23 0.010646 0.119099 0 24 16 0.00717 0.068886 0 24 14 0.028176 0.270697 0 25 4 0.00715 0.068695 0 Tabel 2
data beban maksimum dan pembangkitan sistem pembangkit Jawa Bali 500 kV
No.
Bus Nama Bus
Beban Generator P(MW) Q(Mvar) P(MW) Q (Mvar) 1 Suralaya 218 69 2874 1737.09 2 Cilegon 184 243 0 0 3 Kembangan 252 36 0 0 4 Gandul 443 46 0 0 5 Cibinong 673 358 0 0 7 Bekasi 615 169 0 0 8 Muaratawar 0 0 1410 1293.15 9 Cibatu 984 379 0 0 10 Cirata 545 177 700 468 11 Saguling 0 0 700 420 12 Bandung Selatan 660 400 0 0 13 Mandiracan 290 27 0 0 14 Ungaran 489 200 0 0 15 Tanjung Jati 0 0 658 460 16 Surabaya Barat 436 379 0 0 17 Gresik 122 91 1970 664 18 Depok 324 67 0 0 19 Tasikmalaya 211 73 0 0 20 Pedan 525 180 0 0 21 Kediri 546 153 0 0 22 Paiton 264 50 3670 1297.3 23 Grati 110 132 450 300 24 Ngimbang 674 226 0 0 25 Balaraja 276 59 0 0
B. Kurva Beban Harian
Pada sistem tenaga Jawa Bali 500 kV akan diuji dengan beban 100%. Gambar 4, 5, 6, 7 ini mewakili kurva dari hari senin sampai dengan hari kamis, hari jumat, hari sabtu dan hari minggu.
Gambar 4 Kurva beban yang mewakili hari senin sampai kamis
Gambar 5 Kurva beban yang mewakili hari jumat
Gambar 6 Kurva beban yang mewakili hari sabtu
Gambar 7 Kurva beban yang mewakili hari minggu C. Simulasi Software
Dalam tugas akhir ini mengunakan analisa Optimal Power flow (OPF) untuk meminimalkan biaya operasi sistem tenaga listrik. Dalam simulasi semua bus diberi nomor yang berurutan, tetapi untuk bus pertama diberi nomor 1. Bus yang lainnya diberi penomoran sesuai dengan bus yang terhubung dengan generator. Pada simulasi ini diperlukan data pembangkitan, data saluran dan beban yang diperlukan sebagai input program.
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 daya (MW) waktu (jam)
Kurva Beban senin - kamis
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 daya (MW) waktu (jam)
Kurva beban jumat
0 2000 4000 6000 8000 10000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 daya (MW) waktu (jam)
Kurva beban sabtu
0 2000 4000 6000 8000 10000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Daya (MW) Waktu (jam)
Kemudian data-data tersebut dirunning dalam kondisi kontingensi dari sistem sehingga didapatkan biaya minimal operasi pembangkit tenaga listrik. Setelah dirunning dalam kondisi kontingensi maka akan dilanjutkan dengan pemasangan FACTS devices yaitu TCSC dan SVC. Sehingga didapatkan biaya minimal operasi pembangkit tenaga listrik dengan pemasangan TCSC dan SVC.
IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISA A. Flowchart Pengerjaan Tugas Akhir
Pada makalah ini dilakukan dengan mempelajari Sistem Jawa Bali 500 kV Kemudian dilakukan pengumpulan data-data yang berhubungan dengan Sistem Jawa Bali 500 kV seperti data pembangkitan, data saluran dan lain-lain. Setelah data terkumpul maka di lakukan proses running di Matlab. Pada langkah awal yaitu memasukkankan data yang terkumpul. Proses pertama yaitu dengan mencari perbedaan biaya pada saat kontingensi dan pada saat diberi TCSC, kemudian diberi SVC. Setelah diketahui bus dan saluran yang berpengaruh besar terhadap biaya minimum maka ditetapkan bus dan saluran tersebut kotingensi.
Proses selanjutnya yaitu menghitung biaya minimum pada saat kontingensi. Dari hasil running ini akan didapatkan biaya minimum tanpa TCSC dan SVC. Kemudian setelah selesai maka memproses lagi untuk mendapatkan biaya minimum dengan TCSC dan SVC. Dengan cara menambahkan nilai dari TCSC dan SVC itu sendiri.
Dalam proses yang telah dilakukan maka didapatkan flowchart seperti Gambar 8
Gambar 8 Flowchart Pengerjaan makalah
B. Penempatan TCSC dan SVC pada Sistem Jawa Bali 500 kV
Penempatan TCSC dan SVC pada system Jawa Bali 500 kV dilakukan dengan cara menganalisa pengaruh biaya operasi yang disebabkan kontingensi. Dalam hal ini penempatan TCSC dan SVC akan diletakkan pada bus yang terhubung dengan saluran yang terjadi kontingensi tersebut. Bus yang dimaksud adalah bus 14. Bus 14 akan diberi SVC 20 MVar. Dan pada saluran ke-27 akan diberi TCSC sebesar 0.1.
C. Simulasi Biaya Operasi pada saat Kontingensi tanpa TCSC dan SVC dan dengan TCSC dan SVC
Tabel 3
Hasil Simulasi Biaya pada Hari Senin - kamis
jam biaya senin - kamis selisih
dengan TCSC dan SVC tanpa TCSC dan SVC
1 2,159,615,088.73 2,159,691,043.49 75,954.76 2 2,149,906,039.97 2,149,906,039.97 - 3 2,149,902,088.67 2,149,902,088.67 - 4 2,149,902,446.75 2,149,902,446.75 - 5 2,174,953,187.02 2,175,145,607.50 192,420.48 6 2,168,747,614.91 2,169,330,117.47 582,502.56 7 2,149,907,775.11 2,149,907,775.11 - 8 2,174,953,187.02 2,175,145,607.50 192,420.48 9 2,383,345,319.14 2,384,041,166.92 695,847.78 10 2,426,578,386.05 2,427,472,274.64 893,888.59 11 2,459,030,081.95 2,459,823,120.89 793,038.94 12 2,404,438,396.72 2,405,385,798.53 947,401.81 13 2,434,687,292.26 2,436,471,591.55 1,784,299.29 14 2,490,698,219.65 2,492,727,785.69 2,029,566.04 15 2,476,857,079.66 2,478,515,649.60 1,658,569.94 16 2,461,842,230.56 2,463,643,327.32 1,801,096.76 17 2,469,918,331.87 2,471,851,443.17 1,933,111.30 20 2,617,392,145.20 2,628,456,658.98 11,064,513.78 21 2,557,016,162.36 2,561,185,188.02 4,169,025.66 22 2,405,823,081.41 2,406,818,213.25 995,131.84 23 2,426,578,386.05 2,427,472,274.64 893,888.59 24 2,174,953,187.02 2,175,145,607.50 192,420.48 Total 54,405,469.05 Tabel 4
Hasil Simulasi Biaya pada Hari Jumat
jam biaya jumat selisih
dengan TCSC dan SVC tanpa TCSC dan SVC
1 2,168,747,614.91 2,169,330,117.47 582,502.56 2 2,149,904,231.15 2,149,904,231.15 - 3 2,149,900,402.01 2,149,900,402.01 - 4 2,149,900,640.51 2,149,900,640.51 - 5 2,166,141,967.06 2,166,217,809.99 75,842.93 6 2,149,908,911.99 2,149,908,911.99 - 7 2,149,904,276.81 2,149,904,276.81 - 8 2,189,723,608.85 2,189,723,608.85 - 9 2,287,321,424.85 2,287,321,424.85 - 10 2,426,578,386.05 2,427,472,274.64 893,888.59 11 2,368,398,589.45 2,368,636,335.43 237,745.98 12 2,196,701,803.71 2,196,701,803.71 - 13 2,383,345,319.14 2,384,041,166.92 695,847.78 14 2,440,464,402.54 2,441,279,500.87 815,098.33 15 2,404,438,396.72 2,405,385,798.53 947,401.81 16 2,404,438,396.72 2,405,385,798.53 947,401.81 17 2,432,321,740.08 2,433,377,986.49 1,056,246.41 18 2,584,317,506.49 2,591,346,805.27 7,029,298.78 19 2,617,392,145.20 2,628,456,658.98 11,064,513.78 20 2,584,317,506.49 2,591,346,805.27 7,029,298.78 21 2,490,698,219.65 2,492,727,785.69 2,029,566.04 22 2,383,345,319.14 2,384,041,166.92 695,847.78 23 2,196,701,803.71 2,196,701,803.71 - 24 2,174,953,187.02 2,175,145,607.50 192,420.48 Total 34,292,921.83
Pada simulasi biaya operasi pada saat kontingensi tanpa TCSC dan SVC dilakukan simulasi dengan kurva beban pada Gambar 2, 3, 4 dengan menentukan kontingensi, yaitu pada saluran ke-18 dan saluran ke-27. Kemudian simulasi perhitungan biaya operasi dengan pemasangan TCSC dan SVC ini disimulasikan dengan memberi nilai pada TCSC dan SVC pada software simulasi. Simulasi pemasangan TCSC dan SVC ini dilakukan per jam. Nilai dari TCSC dan SVC tersebut yaitu 0.1 dan 20. Dalam program nilai tersebut mempunyai toleransi yaitu kurang lebih 5 %. Pemberian toleransi tersebut agar nilai dari biaya operasi yang didapatkan lebih baik. Maka dapat dihasilkan seperti tabel 3, dan 4
D. Penentuan Kapasitas TCSC dan SVC yang akan Digunakan
Penentuan kapasitas TCSC dan SVC yang akan digunakan dengan cara mensimulasikannya pada software. dan menampilkan arus yang mengalir pada saluran yang mengalami kontingensi. Pemilihan Kapasitas TCSC didasarkan pada arus yang mengalir pada saluran yang mengalami kontingensi. Arus yang dipilih adalah arus yang paling besar pada hasil simulasi.
Tabel 5, dan 6 merupakan Tabel arus saluran yang mengalami kontingensi, yang nantinya akan dijadikan pedoman untuk memilih kapasitas TCSC. Setelah itu dilakukan perhitungan untuk mendapatkan daya reaktif maksimum pada saluran dalam satuan kVar. Untuk menghitung daya reaktif maksimum pada saluran dalam satuan kVar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 14
= ( ) 0.1
1000 (14) Dimana :
= daya reaktif maksimum pada saluran
yang mengalami kontingensi (kVar) Dari hasil perhitungan yang telah dikumpulkan pada Tabel 6 Maka didapatkan kapasitas TCSC dalam satuan kVar. Setelah dihasilkan kapasitas TCSC dan SVC maka dilakukan perhitungan biaya pemasangan TCSC dan SVC dengan nilai dari TCSC adalah 10 MVar dan SVC sebesar 20 Mvar.
Perhitungan pemasangan TCSC 10 MVar dapat dilakukan dengan persamaan 15
= 0.0015 − 0.7130 + 153.75 $ (15) Dimana :
s = operasi dari TCSC (MVar)
Ditentukan nilai tukar rupiah adalah 9700 per dolar. = cost x 9700 Dan perhitungan pemasangan SVC 20 MVar dapat dilakukan dengan persamaan 16
= 0.0003 ^2 − 0.3051 + 127.38 ( $/ ) (16) Ditentukan nilai tukar rupiah adalah 9700 per dolar.
= cost x 9700
Tabel 5
Arus Saluran yang Mengalami Kontingensi
jam I TCSC square (pu)
senin - kamis I TCSC square (pu) jumat I TCSC square (pu) sabtu 1 1.630371255 3.336231495 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 1.578104667 2.158093832 0 6 3.336231495 0 0 7 0 0 0 8 1.578104667 0 0 9 3.165046045 3.368801306 0 10 2.853815116 2.853815116 0 11 3.435265238 3.573277353 1.632832466 12 3.609811074 0 0 13 2.631304972 3.165046045 0 14 3.36998365 3.035950525 0 15 3.566762402 3.609811074 0 16 3.89870453 3.609811074 0 17 2.933448413 3.053535334 0 18 3.786306463 4.071602342 3.211569528 19 4.328738338 3.786306463 3.609811074 20 1.578104667 1.578104667 0 21 3.774311597 3.36998365 0 22 3.211569528 3.165046045 2.19944607 23 2.853815116 0 0 24 1.578104667 1.578104667 0 Tabel 6
daya reaktif maksimum pada saluran dalam satuan kVar
jam Q TCSC square (kVar)
senin-kamis Q TCSC square (kVar) jumat Q TCSC square (kVar) sabtu 1 1,531.07 6,411.13 - 2 - - - 3 - - - 4 - - - 5 1,434.48 2,682.64 - 6 6,411.13 - - 7 - - - 8 1,434.48 - - 9 5,770.09 6,536.92 - 10 4,691.09 4,691.09 - 11 6,797.40 7,354.55 1,535.70 12 7,505.70 - - 13 3,988.09 5,770.09 - 14 6,541.51 5,308.99 - 15 7,327.75 7,505.70 - 16 8,755.14 7,505.70 - 17 4,956.55 5,370.67 - 18 8,257.60 9,548.90 5,940.97 19 10,793.07 8,257.60 7,505.70 20 8,257.60 9,548.90 - 21 8,205.37 6,541.51 - 22 5,940.97 5,770.09 2,786.44 23 4,691.09 - - 24 1,434.48 1,434.48 -
E. Perhitungan Biaya Operasi Tahunan pada Sistem Jawa Bali 500 kV Tanpa Menggunakan TCSC dan SVC dan Menggunakan TCSC dan SVC
Perhitungan biaya operasi tahunan pada system Jawa Bali 500 kV tanpa menggunakan TCSC dan SVC dan menggunakan TCSC dan SVC pada hari senin sampai kamis, jumat, sabtu, dan minggu. Sebelum menghitung biaya tahunan maka dihitung biaya mingguan terlebih dahulu. Karena dalam perhitungan biaya yang dilakukan pada hari senin sampai kamis hanya diwakilkan 1 hari saja. Maka untuk menghitung biaya seminggu dapat dihitung dengan persamaan 17
Biaya mingguan = 4 x biaya operasi senin − kamis (17) Perhitungan pada selain hari senin sampai kamis, perhitungan dapat dilakukan dengan persamaan 18 Biaya mingguan = biaya operasi (18)
Setelah perhitungan biaya mingguan selesai dihitung maka akan dilakukan perhitungan biaya tahunan dengan menggunakan persamaan 19
Biaya tahunan = biaya mingguan x 52 (19) Dimana 52 ini adalah jumlah minggu selama setahun. Untuk mendapatkan total biaya tahunan maka akan dijumlahkan semua hasil dari perhitungan biaya senin sampai kamis, jumat, dan sabtu. Hasil perhitungan tersebut ditunjukkan pada Tabel 7, 8.
Tabel 7
total biaya tahunan tanpa TCSC dan SVC
hari biaya tahunan
senin - kamis 11,811,676,147,623.00 jumat 2,895,576,253,548.68 sabtu 2,726,431,371,799.20 minggu 2,701,241,951,024.24 total 20,134,925,723,995.20 Tabel 8
total biaya tahunan dengan TCSC dan SVC
hari biaya tahunan
senin - kamis 11,800,359,810,059.90
jumat 2,893,793,021,613.53
sabtu 2,726,334,589,050.90
minggu 2,701,241,951,024.24
total 20,121,729,371,748.60
Untuk dapat mengetahui keuntungan yang didapatkan dalam setahun maka dapat dihitung dengan cara mengurangi total biaya tahunan tanpa menggunakan TCSC dan SVC dengan total biaya tahunan menggunakan TCSC dan SVC. Maka didapat keuntungan per tahun didapat yaitu Rp. 13,935,449,005.20. keuntungan inilah yang akan digunakan untuk pembayaran biaya pemasangan TCSC dan SVC per tahun.
F. Perhitungan Investasi dan Bunga yang akan Dilakukan
Net Present Value (NPV) merupakan formula yang digunakan untuk menentukan nilai sekarang dari investasi dengan jumlah bunga dari semua pendapatan yang diterima dari proyek. Persamaan 20 untuk jumlah bunga dari semua pendapatan
= − +
(1 + ) +(1 + ) + … … . . + (1 + ) (20) Dalam pengerjaan tugas akhir ini untuk pemasangan TCSC dan SVC diperlukan investasi yang sangat besar. Investasi tersebut dapat dihitung dari hasil kali antara kapasitas TCSC dengan biaya pemasangan TCSC. Untuk pemasangan SVC dapat dihitung dengan mengalikan antara kapsitas SVC dengan biaya pemasangan SVC. Maka didapatkan cost TCSC adalah Rp. 15,384,457,095.61 dan cost SVC adalah Rp. 23,551,212,000.00.
Dari biaya pemasangan TCSC dan SVC ini akan dihitung total pengeluaran dari pemasangan TCSC dan SVC. Dengan investasi awal sebesar Rp. 46,722,802,914.73. Dengan bunga bank yang digunakan adalah 4 % pertahun.
Dengan keuntungan yang didapat dari perhitungan keuntungan per tahun maka biaya investasi atau
pemasangan TCSC dan SVC dapat ditutupi dalam waktu 5 tahun dengan sisa dari keuntungan adalah Rp. 22,954,442,111.27
Setelah semua perhitungan selesai maka dapat dihitung Net Present Value (NPV) dari pemasangan TCSC dan SVC ini. Hasil dari perhitungan Net Present Value (NPV) seperti Tabel 9 dengan beban tetap sehingga pendapatan per tahun tetap.
Tabel 9
hasil Net Present Value (NPV) dari pemasangan TCSC dan SVC
tahun cash flow present value
0 -46,722,802,914.73 -46,722,802,914.73 1 13,196,352,246.60 12,688,800,237.12 2 13,196,352,246.60 12,200,769,458.77 3 13,196,352,246.60 11,731,509,094.97 4 13,196,352,246.60 11,280,297,206.70 5 13,196,352,246.60 10,846,439,621.83 total 19,258,958,318.28 12,025,012,704.65
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
Dari hasil simulasi maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut.
1. Penempatan TCSC dilakukan pada saluran 27 dan penempatan SVC dilakukan pada bus 14 pada saat kondisi beban penuh dan pada saat kontingensi di saluran 27 dan 18, karena saat kontingensi di saluran 27 dan 18 ini lah TCSC dan SVC mempunyai pengaruh yang besar dalam menentukan biaya operasi tahunan di system Jawa Bali 500 kV. 2. Pada saat beban tahunan di simulasikan maka biaya
operasi tahunan juga ikut bertambah seiring dengan bertambahnya beban.
3. Semakin kecil kapasitas TCSC dan SVC maka semakin mahal biaya pemasangan TCSC dan SVC, begitu pula sebaliknya semakin besar kapasitas TCSC dan SVC maka semakin murah biaya pemasangannya.
4. Pemasangan TCSC dan SVC pada hari minggu kurang berpengaruh terhadap biaya tahunan, karena beban pada hari minggu kecil sehingga tidak begitu mempengaruhi biaya operasi tahunan.
5. Perhitungan biaya operasi tahunan pada hari senin dampai dengan sabtu tanpa TCSC dan SVC dan dengan memasang TCSC dan SVC dsangat berpengaruh terhadap biaya operasi tahunan.
6. Investasi pemasangan TCSC dan SVC dapat ditutupi dengan pendapatan 4 tahun, sehingga pada tahun berikutnya dapat memperoleh hasil yang lebih menguntungkan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] H.Saadat, “Power System Analysis,” McGraw-Hill International Edition, 1999.
[2] Rony Seto Wibowo, Naoto Yorino, Mehdi Eghbal, Yoshifumi Zoka, Yutaka Sasaki,” FACTS Devices Allocation With
Control Coordination Considering Congestion Relief and Voltage Stability ”, IEEE Tanssaction on Power System, Vol
26, No. 4, November 2011.
[3] W. D. Stevenson Jr, Grainger John J. , “Power System Analysis”, Printed in Singapore. 1994.
[4] Ontaseno, Penangsang, “Diklat Kuliah Pengoperasian Optimum Sistem Tenaga Listik”,Jurusan Teknik Elekto –FTI –
ITS.
[5] Cerdin, Cermas, “Sistem Tenaga Listrik,”
Andi,Yogyakarta,2006
[6] Murat Fahrioglu, Fernando L.Alvarado,” Using TCSC Devices
for Optimal Economic Dispatch”, Department of Electrical and
Computing Engineering of Wisconsin University.
[7] PT PLN(Persero),”Statistik PLN 2011 dan RUPTL 2011-2020”, URL:http://www.pln.co.id,2011
[8] G. Glanzmann, G. Andersson,” Coordinated Control of
FACTS Devices base on Optimal Power Flow”, 2004.
[9] P.Kundur, “Power System Stability and Control,” McGraw-Hill International Edition, 1993.
[10] Douglas J. Gotham and G.T. Heydt,” Power Flow Control and
Power Flow Studies for Systems With FACTS Devices”, IEEE
Tanssaction on Power System, Vol 13, No. 1, Februari 1998. [11] H.Saadat, “Power System Analysis,” McGraw-Hill
International Edition, 1999.
[12] Adi Soeprijanto, Ontoseno Penangsang, “Modul Buku Ajar Analisis Sistem Tenaga”, Teknik Elektro ITS.
AJI AKBAR FIRDAUS lahir di Sumenep, 12 Maret 1990 sebagai anak pertama dari pasangan Mulyo Trisno, S.Sos. M.Sos dan Mariyani. Penulis lulus dari SDN Pangarangan V pada tahun 2002, melanjutkan sekolah di SMPN 1 Sumenep lulus pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMAN 1 Sumenep dan lulus pada tahun 2008. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan D3-nya di jurusan Teknik Elektro ITS, dan kemudian melanjutkan ke tingkat Sarjana di jurusan Teknik Elektro ITS melalui jalur tes Lintas Jalur dan memilih bidang studi teknik sistem tenaga. Di bangku kuliah, penulis juga aktif sebagai Staff Departemen Ristek (Riset dan Teknologi) HIMAD3TEKTRO (Himpunan Mahasiswa D3 T. ELEKTRO) ITS dan Staff Departemen PSDA (Pengembangan Sumber Daya Anggota) IBC (ITS Badminton Community). Penulis aktif mengikuti kejuaran badminton antar jurusan dan aktif sebagai panitia beberapa pelatihan serta ikut dalam beberapa pelatihan. Penulis dapat dihubungi melalui email : aji.akbar.firdaus11@gmail.com
