Memperbaiki Kestabilan Sistem Tenaga Listrik pada Sistem Interkoneksi Kelistrikan Jawa Bali.

(1)

Se m ina r N a siona l Sa ins da n Te k nologi (SEN AST EK -2 0 1 5 ), Kut a , Ba li, I N DON ESI A, 2 9 – 3 0 Ok t obe r 2 0 1 5

Memperbaiki Kestabilan Sistem Tenaga Listrik Pada

Sistem Interkoneksi Kelistrikan Jawa Bali

IBG Manuaba, AAN Amrita

Department of Electrical Engineering, Udayana University, Denpasar

,

P-PNL 303

Metode Penelitian

Pengembangkan Metode Optimasi Kombinasi Bacteria Foraging – Particle Swarm

Optimization dengan menambahkan Time Variying Acceleration Coeficient

Bakteri mencari makan – optimasi sekawanan partikel dengan koefisien akselerasi waktu bervariasi (BF-PSOTVAC) adalah algoritma yang diusulkan dalam penelitian ini. Dengan cara ini, membuat penggunaan kemampuan penuh bakteri mencari makan untuk mendapatkan solusi baru dalam tersebar dan dihilangkan kemudian juga untuk bertukar informasi sosial. PSO sangat cepat menemukan solusi lokal yang baik tapi sering terjebak di sana selama beberapa iterasi tanpa perbaikan lebih lanjut. Akibatnya, menjadi membosankan untuk menemukan solusi global terbaik untuk beberapa masalah yang rumit non-convex yang memiliki minimum lokal.

TVAC adalah untuk meningkatkan pencarian global di bagian awal optimasi dan untuk

mendorong partikel-partikel untuk berkumpul menuju optima global pada akhir pencarian. Hal ini dicapai dengan mengubah percepatan koefisien c₁ dan c₂ dengan waktu sedemikian rupa sehingga komponen kognitif berkurang sedangkan komponen sosial meningkat sebagai hasil pencarian. Strategi TVAC adalah memotong keseimbangan yang tepat antara komponen kognitif dan sosial selama bagian pencarian awal dan akhir dan oleh karenanya TVAC digunakan untuk menghindari konvergensi prematur swarm itu.

Tabel 1. Indeks Kinerja dari sistem

Kesimpulan

Dari analisis yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:

Proporsional-integral-derivatif stabilizer sistem daya (PID-PSS3B) dengan lontroler

Static Var

Compensator

yang diusulkan dapat meningkatan stabilitas dinamis pada sistem Java-Bali

interkoneksi.

Pengaturan gain PID-PSS3B yang dioptimalkan menggunakan metode kombinasi

BFA-PSOTVAC menghasilkan pengaturan yang efektif untuk perbaikan redaman osilasi sistem

elektromekanik.

Metode BFA-PSOTVAC yang diusulkan memiliki kemampuan untuk meredam secara optimal

dan menekan kesalahan yang minimal

Pendahuluan

Penyediaan energi listrik merupakan proses yang panjang dan kompleks hingga listrik dapat dipergunakan oleh pengguna. Pada sistem kelistrikan modern yang kompleks terdiri dari banyak peralatan dinamik yang berbeda-beda dan kondisi beban yang akan secara terus menerus rentan terhadap pengaruh gangguan baik internal dan eksternal. Sehingga untuk menjaga kestabilan energi listrik merupakan hal yang sangat penting. Pengaruh gangguan menyebabkan sering terjadinya osilasi ditiap bagian maupun antar bagian pada sistem tenaga listrik modern yang terinterkoneksi.

Hasil dan Pembahasan

Dalam penelitian ini, simulasi dilakukan menggunakan program aplikasi MATLAB ®. Untuk tujuan analisis stabilitas sinyal-kecil, model linear telah dianggap cukup memadai untuk memodelkan sistem tenaga listrik dengan bermacam-macam komponennya. Pemodelan ruang keadaan tidak hanya dikaitkan dengan sifat masukan dan keluaran, tetapi juga dengan sifat internal secara keseluruhan

w3

Performance Index

Method ITAE

No Control 460.9866

CPSS+SVC 108.1126

PIDPSS+SVC 93.8374

PIDPSS3B+SVC 66.5966

Optimization BFA 64.3780

Optimization BFA-PSOTVAC 42.7890

Cont a c t pe rson : ibgm a nua ba @unud.a c .id

PIDPSS3B G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8

K_p _0.7512 _{0.7512 0.7512 0.7512} _{0.7512 0.7512 0.7512 0.7512}

K_i _0.1211 _{0.1211 0.1211 0.1211} _{0.1211 0.1211 0.1211 0.1211}

K_d _0.2508 _{0.2508 0.2508 0.2508} _{0.2508 0.2508 0.2508 0.2508}

K_p BFA _0.6251 _{0.5532 0.7261 0.3410} _{0.8131 0.4891 0.6829 0.4115}

K_i BFA _0.1101 _{0.1201 0.1123 0.2531} _{0.3641 0.1154 0.1311 0.1521}

K_d BFA _0.1512 _{0.2217 0.1254 0.2308} _{0.1508 0.4121 0.1518 0.1251}

K_p BFA-PSOTVAC _0.8147 _{0.9134 0.9649 0.2785} _{0.9572 0.1419 0.7922 0.1357}

K_i BFA-PSOTVAC _0.1058 _{0.3324 0.2469 0.3576} _{0.2854 0.1218 0.1595 0.1491}

K_d BFA-PSOTVAC _0.1270 _{0.3975 0.1575 0.1706} _{0.3003 0.5157 0.2557 0.1340}

Get Sampled Value of Signal

Initialization of variable

Chemotaxis loop (K) K = K + 1

E > Ncd

Reproduction loop (R) R = R + 1

R > Nre

K > Nc

J(B,K) < J(B,K-1) B = B + 1

New delta by PSO-TVAC New delta by

PSO-TVAC

Compute value of cost function with swarming for each bacterium as

J(B,K). Where B is bacterium number

Tumble

Eliminaton and despenal loop Counter

E = E + 1

Gambar 1. Single line diagram sistem kelistrikan Jawa Bali Interkoneksi

Gambar 2. Single line diagram sistem kelistrikan Jawa Bali Interkoneksi

Tabel 2. Nilai Optimasi untuk Parameter PID K_p, K_i, dan K_d Gambar 3. Blok diagram model linear PID-PSS3B

0 50 100 150

Time (Second)

R

Performance of Rotor Angle Deviation Generator 1 Suralaya

No Control PIDPSS+SVC

PIDPSS3B+SVC Optimization by BFA Optimization by BFAPSO

0 50 100 150

Time (Second)

F

Performance of Frequency Angle Deviation Generator 1 Suralaya

No Control PIDPSS+SVC PIDPSS3B+SVC Optimization by BFA Optimization by BFAPSO

Bode Diagram

Frequency (rad/sec)

M

Generator Suralaya

Gambar 4. Kinerja deviasi sudut rotor (pu) pada pembangkit Suralaya yang dibandingkan dengan metode lain pada pembangkit Suralaya

Gambar 5. Kinerja deviasi sudut frekwensi pada pembangkit Suralaya yang dibandingkan dengan metode lain pada pembangkit Suralaya

Gambar 6. Perbandingan Diagram Bode pada pembangkit Suralaya menggunakan metode lain pada pembangkit Suralaya

Data sistem tenaga listrik yang digunakan meliputi dua pembangkit baru yang digabung melengkapi lima pembangkit lama (Suralaya, Saguling, Tanjung Jati, Cirata, dPaiton) yaitu pembangkit PLTA Muaratawar dan PLTGU Grati. Ketujuh pembangkit ini terinterkoneksi melalui saluran transmisi 500 KV. Data sistem tenaga Jawa Bali 500 kV yang akan digunakan adalah data yang diperoleh dari PT. PLN Transmisi dan Pusat Pembagi Beban (P3B) per 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. Single line diagram sistem tenaga Jawa Bali 500 kVditunjukkan pada Gambar dibawah ini:

1 TANJUNG JATI

SURABAYA BARAT GRESIK

PEDAN

KEDIRI

PAITON GRATI

BANDUNG SELATAN

MADURACAN 9