1
1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat vital di masa modern sekarang ini. Dalam menjalankan aktivitas sehari-hari manusia jaman sekarang sangat bergantung terhadap pasokan energi listrik. Kebutuhan akan energi listik ini dari waktu ke waktu semakin bertambah sesuai dengan perkembangan pralatan teknologi yang umumnya membutuhkan asupan energi listrik. Seiring dengan pertambahan daya listrik dari waktu ke waktu ini, mengakibatkan suplai pembangkit akan semakin bertambah besar [1-3].
Untuk membangkitkan energi listik, ada batasan yang tetap harus diperhatikan. Batasan tersebut antara lain batasan pada kapasitas pembangkit,
batasan pengiriman daya (transmisi daya), dan biaya pembangkitan energi listrik tersebut. Batasan-batasan tersebut mengharuskan untuk merancang suatu system
kelistrikan yang efektif dan efisien guna memenuhi ketersediaan energi listrik. Sehubungan dengan keharusan untuk merancangan system yang efektif
dan efisien tersebut, maka dilakukan metode pendekatan yaitu Optimal Power Flow (OPF). Optimal Power Flow (OPF) merupakan perhitungan untuk
meminimalkan suatu fungsi yaitu biaya pembangkitan suatu pembangkit tenaga listrik atau rugi-rugi pada pada saluran transmisi dengan mengatur pembangkitan daya aktif dan reaktif setiap pembangkit yang terinterkoneksi dengan memperhatikan batas-batas tertentu. Batas yang umum dinyatakan dalam perhitungan analisis aliran daya optimal adalah berupa batas minimum dan maksimum untuk pembangkitan daya aktif pada pembangkit.
OPF digunakan untuk mengoptimasi aliran daya dari sistem tenaga berskala besar. Cara ini dilakukan dengan memperkecil fungsi-fungsi objektif yang dipilih sambil mempertahankan daya guna sistem yang dapat diterima dari batas kemampuan daya pada generator.
Dalam analisis aliran daya yang optimal, tujuan utama adalah untuk meminimal biaya pembangkitan pada sistem tenaga. Pada OPF, saat beban ringan,
2
2
pembangkit termurah selalu menjadi pilihan pertama. Jika beban naik, generator
yang lebih mahal yang kemudian akan dimasukkan. Jadi biaya pembangkitan sangat penting dalam penyelesaian.
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik melakukan penelitian dengan judul : “OPTIMAL POWER FLOW JARINGAN SUMATERA BAGIAN UTARA 150kV”. Dalam penyelesaian permasalahan OPF ini, penulis menggunakan Power Sistem Analysis Toolbox (PSAT) untuk melakukan simulasi tersebut. Power Sistem Analysis Toolbox (PSAT) merupakan salah satu Toolbox dari MATLAB dasar dan Simulink yang penggunaan nya adalah untuk analisis dan kontrol sistem daya listrik [4].
1.2. Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah pada skripsi ini adalah:
1. Melakukan simulasi aliran daya (power flow) dengan PSAT untuk sistem kelistrikan PLN di Sumatera Bagian Utara berdasarkan data yang tersedia
sehingga didapatkan data parameter sesuai dengan kondisi jaringan sebenarnya.
2. Apakah dengan melakukan simulasi Optimal Power Flow pada jaringan Sumatera Bagian Utara dengan menggunakan PSAT dapat menunjukkan hasil yang lebih optimal dibandingkan dengan data yang didapat dari PLN?.
1.3. Batasan Masalah
Untuk memfokuskan penelitian pada bagian yang dianggap paling penting, maka dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Kondisi sistem diasumsikan dalam kondisi tunak.
2. Data pembebanan untuk sistem dibatasi pada kondisi waktu tertentu yaitu beban puncak.
3. Tidak membahas mengenai gangguan-gangguan dan sistem proteksi yang terdapat pada sistem.
4. Tidak membahas suplai bahan bakar, unit-commitment, serta variabel lain yang berkaitan pada pola operasi jangka panjang.
3
3 1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui apakah operasi sistem tenaga listrik yang dilakukan oleh PLN di sistem kelistrikan Sumatera Bagian Utara sudah optimal atau belum. 2. Mendapatkan pola operasi yang optimal dari simulasi optimal power flow. 3. Mengetahui dampak implementasi pada pola operasi menggunakan
optimal power flow pada sistem kelistrikan Sumatera Bagian Utara.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Secara akademis, diharapkan penelitian ini dapat bermanfaat bagi penambahan referensi yang berkaitan dengan Optimal Power Flow di
Departement Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.
2. Secara Praktis, penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi pihak PLN di
Sumatera Bagian Utara.
