MATERI KULIAH 1. KONSEP DASAR LISTRIK DAYA LISTRIK, ALIRAN DAYA, SISTEM 3 PHASA, HUBUNGAN Y, Δ.

(1)

Electric Power Systems L1 - Olof Samuelsson

1

1. KONSEP DASAR LISTRIK

DAYA LISTRIK, ALIRAN DAYA, SISTEM 3 PHASA, HUBUNGAN Y, Δ.

2. REPRESENTASI SISTEM TENAGA LISTRIK

KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM TENAGA LISTRIK, DIAGRAM

SEGARIS, DIAGRAM IMPEDANSI / REAKTANSI, BESARAN PERSATUAN.

3. MODEL RANGKAIAN

MATRIX [ Y Bus ], MATRIX [ Z Bus ]

4. METODA PENYELESAIAN ALIRAN DAYA

METODA GAUSS-SEIDEL, NEWTON-RAPHSON, FAST-DECOUPLED

(2)

2

DALAM ANALISIS SISTEM

TENAGA LISTRIK I, DI ANALISIS

SISTEM TENAGA LISTRIK 3

PHASA YANG

SEIMBANG /

SIMETRI

DAN DALAM

(3)

What is

Electric Power System ?

[email protected]

(4)

4

SISTEM YANG MEMBANGKITKAN,

MENGATUR, MENYALURKAN /

MEMBAGI DAN AKHIRNYA YANG

MEMAKAI / MEMANFAATKAN

TENAGA LISTRIK.

(5)

Electric Power Systems L1 - Olof Samuelsson 5

From generator to customer

Source: vattenfall.se

Generation

|

Transmission

|

Distribution

|

Consumption

(6)

Basic Components of Electric Power:

How electricity gets to you

When electricity leaves a po wer plan t (1), its voltage is increased at a “ste p-up” substation (2). Next, the energ y tr ave ls along a transmi ssion line to the area where the p ower is neede d (3 ). Once th ere, the vo ltag e is decreased, or “ stepped -down,” at a noth er substati on ( 4), and a distribution power line (5) carr ies the electricity until it reaches a home or business (6).

– EEI, Getti ng Ele ctri city Whe re It’s Ne ede d, May 20 00

(7)

7

BAGIAN UTAMA SISTEM

TENAGA LISTRIK

1. PEMBANGKIT

2. SALURAN TRANSMISI

(8)

8

• PEMBANGKIT

:

GENERATOR-GENERATOR ( + PRIME MOVERNYA )

TEGANGAN YANG DIBANGKITKAN : 13,8 - 24 kV

PERALATAN PENGATUR TEGANGAN DAN FREKWENSI

-TRANSFORMATOR-TRANSFORMATOR TEGANGAN TINGGI

• SALURAN TRANSMISI / SUB TRANSMISI

:

SALURAN-SALURAN TRANSMISI TEGANGAN TINGGI

TEGANGAN : 34,5 to 765 kV

TRANSFORMATOR-TRANSFORMATOR PENGATUR DAYA AKTIF DAN

REAKTIF

• DISTRIBUSI / BEBAN

:

FEEDER-FEEDER YANG MENGHUBUNGKAN BERMACAM-MACAM BEBAN

TEGANGAN : 220 VOLT - 34,5 kV

(9)

9

KARAKTERISTIK SISTEM

TENAGA LISTRIK

• SISTEM TENAGA LISTRIK TIDAK DAPAT

MENYIMPAN ENERGI ATAUPUN BUKAN

MERUPAKAN SUMBER ENERGI

• SISTEM TENAGA LISTRIK HANYA

MENGUBAH ENERGI YANG TERSEDIA

DARI SUMBER-SUMBER ALAM MENJADI

ENERGI LISTRIK DAN SISTEM TERSEBUT

MENGATUR PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK

SECARA EFISIEN

(10)

Electric power production

Wind

Nuclear

Fossil

Hydro

(11)

11

SUMBER-SUMBER ENERGI

ALAM

1. FOSSIL FUEL ( BATUBARA, MINYAK, GAS

ALAM )

2. FISSILE MATERIAL ( URANIUM, THORIUM )

3. ALIRAN AIR

4. ANGIN, TENAGA MATAHARI, TENAGA AIR

LAUT dll

(1), (2), (3) TELAH DIGUNAKAN SECARA

KOMERSIAL

(12)

PUSAT PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

SALURAN TRANSMISI

PROSES PRODUKSI TENAGA LISTRIK HINGGA

SAMPAI KE KONSUMEN

GARDU INDUK INDUSTRI BESAR JARINGAN TEGANGAN RENDAH 220 V TRAFO DISTRIBUSI JARINGAN TEGANGAN MENENGAH 20 KV INDUSTRI KECIL MALL / HOTEL INDUSTRI SEDANG RUMAH TANGGA PJU

(13)

Electric Power Delivery Efficiency

(14)

Electric Power Systems L1 - Olof Samuelsson 14 SPP 5-7 : 1800 MW (Coal) SPP 1-4 : 1600 MW (Coal) SURALAYA GTPP : 125 MW Die.PP : 75,8 MW PESANGARAN HEPP : 274,8 MW BRANTAS SCPP : 800 MW PAITON CCPP : 527 MW GTPP : 342 MW GRATI GTPP : 29 MW SOPP (OIL) : 150 MW PERAK CCPP : 1.578 MW GTPP : 100 MW SOPP (G) : 400 MW SOPP (OIL) l : 200 MW GRESIK CCPP : 711 MW CCPP : 328,9 MW SOPP (OIL) : 300 MW TAMBAK LOROK HEPP : 55 MW KEDUNG OMBO GTPP : 80 MW SUNYARAGI HEPP. : 504 MW CIRATA CCPP : 435 MW CCPP : 660 MW MUARA TAWAR CCPP : 1.180 MW GTPP (G) : 195 MW GTPP (OIL) : 72 MW SOPP (OIL) : 100 MW P R I O K CCPP (Gas) : 508 MW SPP (Gas) : 400 MW SPP (OIL) : 300 MW MUARA KARANG Geo.PP : 165 MW SALAK HEPP : 33 MW KRACAK/UBRUG HEPP : 700 MW SAGULING HEPP : 47 MW PLENGAN/LAMAJAN Geo.PP : 195 MW KAMOJANG/DRAJAT HEPP : 214 MW MRICA/GARUNG/KETENGER HEPP : 19 MW W. LINTANG/SEMPOR HEPP : 12 MW WONOGIRI PAITON IPP SCPP : 2400 MW

(15)

Electric Power Systems L1 - Olof Samuelsson 15 H SLAYA SRANG GNDUL CNJUR KSBRU JTLHR PDLRG CRATA MRICA WSOBO RWALO GBONG BNTUL KLTEN JELOK SGRAH CEPU RBANG BABAT GRSIK KRIAN NGAWI MNRJO KDBRU KKTES KBAGN MKRTO PBLGO LMJNG PMKSN STBDO BDWSO JMBER BWNGI LMNIS PWRJO BOJLI JAJAR

WLERI UNGAR BLORA KUDUS WLNGI BJGRO LNGAN SMNEP GLTMR JTAKE SLIRA PKLON GARNG ASAHI KKSTL CLGON CBBAT TBROK SGMDU U REGION II REGION III PITON GU BNGIL JAVA MADURA BALI SALAK DRJAT BNJAR U KRPYK BKLAN PMLNG GRATI GU A MKRNG BGBRU _CIBNG SGLNG TGRNG GU REGION I GU PRIOK P _A P BDSLN SRAGI UBRNG KMJNG TSMYA GARUT BMAYU MJNNG KBSEN P SRGEN A U U CBATU MTWAR BKASI KMBNG KNTUG PALUR PERAK A A U U GU SPANG A GLNUK KAPAL GNYAR NSDUA G AMLRA SANUR NGARA PSGRH PMRON REGION IV A

PETA SISTEM KELISTRIKAN JAMALI

• SUTET 500 kV jalur selatan baru selesai Paiton – Pedan

(Pedan – Tasikmalaya – Depok selesai 2005)

• GITET 500 kV Kediri teleh beroperasi pada Sept. 2003

• PLTG MUARA TAWAR 6 x 100 MW rencana selesai th. 2004

(16)

PETA PERMASALAHAN PENYALURAN

REGION JAWA TIMUR & BALI TAHUN 2002

(Sumber Data PLN UBS P3B)

SWHAN WARU KLANG GRSIK PLTGU LNGAN SMSIK BRATA PKMIA TUBAN BABAT BJGRO KEREK ke CEPU BBDAN DYRJO TARIK MIWON ISPDO MPION PRONG BDRAN PLOSO NGJUK CRBAN NGAWI MRGEN SYZAG ke PALUR GGRAM DLOPO PNRGO TRGLK PLTA TLGNG TLGNG BLTAR LDOYO WLNGI SIMAN MDLAN SLRJO PCTAN BNGIL GDTAN RJOSO PBLGO LJANG TNGUL BDWSO STBDO BWNGI NGARA PMRON KAPAL GNYAR AMPRA SANUR PGRAN NSDUA SPM NGORO ke UNGARAN CKMIA SGMDU MWANG BENDO JKTAS DGRAN PERAK MKBAN JMBER GTENG MNYAR ALPMA BRITI ASARI SKTIH BNGUN SBRAT MGTAN MJAAGN TUBAN 3 SAMPG PKSAN SMNEP BKLAN PATON GLNUK GLMUR CERME KJTIM GBONG UDAAN KPANG MNRJO AJMTO BNRAN SLILO WKRMO SIMPG RNKUT TNDES NGAGL KTSNO 1 3 4 2 5 6 7 8 10 11 PDAAN GRATI SGRUH KKTES STAMI SKLNG KGUNG BLBNG SKRJO PLHAN GPGAN TUREN PIER BMKRO PAKIS LWANG BLKDG UJUNG KJRAN KRSAN GDING 12 14 15 9 13 PEDAN REGION-3

Keterangan :

1

(17)

Electric Power Systems L1 - Olof Samuelsson 17 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

---> Jam

--->

M

W

Rumah Tangga

Komersil

Publik

Industri

Total

(18)

Power system operation

• Daily routine

–

Production planning

–

P and V control

• Goals

–

Economy

–

Safety

–

Reliability

–

Environment

(19)

Electric power consumption

• Daily variation

• Yearly variation

• Production

=

consumption

S ourc e: norde l.or g

(20)

Power system phenomena

• Short-circuits and other faults

• Automatic operations

• Thermal stress = overload

• Angle stability

• Voltage stability

• Frequency stability

• …

(21)

Common System Failures

• Overloads

–

Demand exceeds safety level of

equipment

• How or when might this occur?

• Faults

–

Phase to ground

–

Phase to phase

(22)

22

PENGOPERASIAN SISTEM TENAGA

LISTRIK

• SISTEM TENAGA LISTRIK YANG PERTAMA-TAMA DIBANGUN TERDIRI

DARI PUSAT-PUSAT PEMBANGKIT YANG TERPISAH-PISAH DAN

MASING-MASING PEMBANGKIT MENCATU BEBANNYA JUGA SECARA TERPISAH.

• SAAT INI SISTEM TENAGA LISTRIK TERDIRI DARI SEJUMLAH

PUSAT-PUSAT PEMBANGKIT YANG BEKERJA PARALEL DAN MENCATU SEJUMLAH

PUSAT-PUSAT BEBAN MELALUI SALURAN TRANSMISI TEGANGAN TINGGI.

• SISTEM TENAGA LISTRIK TERSEBUT BIASANYA DIHUBUNGKAN SECARA

INTERKONEKSI DENGAN BEBERAPA SISTEM TENAGA LISTRIK YANG LAIN

SEHINGGA TERBENTUK MULTI AREA SYSTEM.

• HAL INI DILAKUKAN AGAR SISTEM TENAGA LISTRIK DAPAT BEKERJA

SECARA EKONOMIS DAN UNTUK MENAIKKAN KEANDALAN DARIPADA

SISTEM, DENGAN AKIBAT :

– PENGOPERASIAN SISTEM TENAGA LISTRIK BERTAMBAH KOMPLEKS

DENGAN TIMBULNYA LEBIH BANYAK PERSOALAN-PERSOALAN YANG HARUS DIATASI.

(23)

Electric Power Systems L1 - Olof Samuelsson 23

PERSOALAN-PERSOALAN

OPERASI

1. LOAD FORCASTING

2. UNIT COMMITMENT

3. ECONOMIC DISPATCH

4. ANALISIS ALIRAN DAYA

5. ANALISIS HUBUNG SINGKAT

6. ANALISIS STABILITAS

(24)

24

PERANAN KOMPUTER DALAM ANALISIS SISTEM

TENAGA

KEUNTUNGAN :

FLEXIBLE (DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MENGANALISIS HAMPIR SEMUA PERSOALAN), TELITI, CEPAT DAN EKONOMIS

LANGKAH-LANGKAH :

1. MEMBUAT MODEL-MODEL MATEMATIS DARI PERSOALAN YANG AKAN DISELESAIKAN ( SATU

SET PERSAMAAN ALJABAR / DIFFERENSIAL )

2. MENENTUKAN METODE NUMERIK ( KETELITIAN CUKUP TINGGI DAN WAKTU KOMPUTASI CUKUP

CEPAT )

3. MENULIS / MENYUSUN PROGRAM KOMPUTER

PENGGUNAAN :

1. "OFF LINE" : DATA DIPEROLEH DARI OPERATOR ( MANUSIA), DENGAN DATA

TERSEBUT ANALISIS / PERHITUNGAN DILAKUKAN DENGAN KOMPUTER. UNTUK PERENCANAAN SISTEM, ANALISIS BILA ADA PERUBAHAN / PERLUASAN SISTEM, PERHITUNGAN PERIODIK SEHUBUNGAN DENGAN OPERASI SISTEM.

2. "ON LINE" : KOMPUTER MENERIMA DATA LANGSUNG DARI SISTEM YANG SEDANG OPERASI. PADA PENGATURAN BEBAN DAN FREKWENSI, ECONOMIC DISPATCH dan lain-lain.