4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Studi Aliran Daya
Studi aliran daya merupakan suatu bagian yang penting dalam analisis sistem tenaga. Studi Aliran Daya diperlukan untuk tahap perencanaan, pengaturan biaya, dan dapat menjadi peramalan untuk perencanaan pengembangan jaringan di masa depan. Beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam aliran daya adalah menentukan besar dan sudut fasa dari tegangan pada masing – masing bus, serta daya aktif dan reaktif yang mengalir pada setiap line.
Dalam penyelesaian sebuah aliran daya, sistem dioperasikan dalam keadaan seimbang. Besaran – besaran yang menjadi parameter dalam studi aliran daya adalah besar tegangan |𝑉𝑉|, sudut fasa 𝛿𝛿, daya aktif P, dan daya reaktif Q.
2.1.1 Konsep Perhitungan Aliran Daya
Perhitungan aliran daya pada dasarnya adalah menghitung besar tegangan, sudut fasa dan rugi – rugi pada jaringan dalam kondisi tunak dan dengan beban seimbang.
Pada setiap bus ada 4 variabel operasi yang terkait, yaitu daya aktif, daya reaktif, besar tegangan, dan sudut fasa tegangan. Supaya Persamaan aliran daya dapat dihitung, dua dari empat variabel diatas harus diketahui untuk setiap bus, sedangkan variabel yang lainnya dihitung. Setiap bus dalam sistem tenaga listrik dikelompokkan menjadi 3 tipe bus, yaitu[3] :
5 Bus beban adalah bus yang tidak memiliki unsur pembangkitan tenaga listrik / generator, dan terhubung secara langsung dengan beban (konsumen). Bus beban biasa disebut dengan P-Q bus, karena pada bus ini, yang dapat diatur adalah kapasitas daya yang terpasang. P merupakan daya aktif terpasang dalam satuan Watt (W), sedangkan Q merupakan daya reaktif terpasang dalam satuan Volt Ampere Reaktif (VAR). Hubungan antara daya aktif dan daya reaktif terhubung dengan nilai cos phi (cos φ).
2. Bus generator
Bus generator atau biasa disebut bus voltage controlled. Disebut demikian, karena tegangan pada bus ini biasanya dijaga konstan. Pada bus ini terhubung dengan generator yang dapat dikontrol daya aktif dan tegangannya. Pengaturan daya aktif pada bus ini diatur dengan mengontrol penggerak mula (prime mover), sedangkan pengaturan tegangan pada bus ini diatur dengan mengontrol arus eksitasi pada generator. Oleh karena daya aktif (P) dan tegangan (V) yang dapat dikontrol, maka bus ini sering disebut sebagai P-V bus.
3. Bus referensi
6 Dalam sistem pemrograman, tipe bus identik dengan kode angka. Dimana kode untuk bus referensi adalah angka 1, kode untuk bus generator adalah angka 2, dan kode untuk bus beban adalah angka 3. Untuk lebih jelasnya dari pembagian tipe dan kode bus, dapat dilihat dari Tabel 2.1 berikut ini :
Tabel 2. 1. Tipe Bus Dalam Sistem Tenaga Listrik. Tipe bus Kode Bus Nilai yang
diketahui
Nilai yang dihitung
Bus beban 3 P, Q V, δ
Bus generator 2 P, V Q, δ
Bus referensi 1 V, δ P, Q
2.1.2 Persamaan Aliran Daya
Suatu sistem tenga listrik tidak hanya terdiri dari 2 bus tetapi terdiri dari beberapa bus yang saling diinterkoneksikan satu sama lain. Diagram satu garis beberapa bus dari suatu sistem tenaga diperlihatkan pada Gambar 2.1.
7 Arus pada bus i adalah perkalian antara admitansi y dengan tegangan V, dan dalam bentuk persamaan dapat ditulis:
𝐼𝐼𝑖𝑖 = 𝑦𝑦𝑖𝑖0𝑉𝑉𝑖𝑖 + 𝑦𝑦𝑖𝑖1(𝑉𝑉𝑖𝑖− 𝑉𝑉1) + 𝑦𝑦𝑖𝑖2(𝑉𝑉𝑖𝑖− 𝑉𝑉2) + … + 𝑦𝑦𝑖𝑖𝑖𝑖(𝑉𝑉𝑖𝑖 − 𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖)
𝐼𝐼𝑖𝑖 = (𝑦𝑦𝑖𝑖0+ 𝑦𝑦𝑖𝑖1+ 𝑦𝑦𝑖𝑖2 + … + 𝑦𝑦𝑖𝑖𝑖𝑖) 𝑉𝑉𝑖𝑖− 𝑦𝑦𝑖𝑖1𝑉𝑉1− 𝑦𝑦𝑖𝑖2𝑉𝑉2− …− 𝑦𝑦𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖𝑖𝑖 (2.1)
Kemudian kita defenisikan nilai unsur matrik aditansi :
𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑦𝑦𝑖𝑖0+ 𝑦𝑦𝑖𝑖1+ 𝑦𝑦𝑖𝑖2+ … + 𝑦𝑦𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑌𝑌𝑖𝑖1 = −𝑦𝑦𝑖𝑖1
𝑌𝑌𝑖𝑖2 = −𝑦𝑦𝑖𝑖2 ↓
𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖 = −𝑦𝑦𝑖𝑖𝑖𝑖 Sehingga arus Ii pada Persamaan (2.1) dapat ditulis:
𝐼𝐼𝑖𝑖 = 𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖 + 𝑌𝑌𝑖𝑖1𝑉𝑉1+ 𝑌𝑌𝑖𝑖2𝑉𝑉2+ … + 𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖 (2.2)
Atau dapat ditulis:
𝐼𝐼𝑖𝑖 = 𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖+ ∑𝑖𝑖𝑖𝑖=1𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖
𝑖𝑖≠𝑖𝑖 (2.3)
Persamaan daya pada bus i adalah:
𝑃𝑃𝑖𝑖− 𝑗𝑗𝑗𝑗𝑖𝑖 = 𝑉𝑉𝑖𝑖∗𝐼𝐼𝑖𝑖 ; dimana 𝑉𝑉𝑖𝑖∗ adalah V conjugate pada bus i
𝐼𝐼𝑖𝑖 = 𝑃𝑃𝑖𝑖−𝑉𝑉𝑗𝑗𝑗𝑗𝑖𝑖
𝑖𝑖∗ (2.4)
Dengan mensubsitusikan Persamaan (2.4) ke Persamaan (2.3), maka diperoleh: 𝑃𝑃𝑖𝑖−𝑗𝑗𝑗𝑗𝑖𝑖
𝑉𝑉𝑖𝑖∗ =𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖+ ∑𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖≠𝑖𝑖=1𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖 (2.5) Dari Persamaan (2.5) diatas terlihat bahwa Persamaan aliran daya bersifat tidak linear dan harus diselesaikan dengan metode iterasi. Pi – Qi adalah merupakan
besar daya aktif dan reaktif.
2.1.3 Metode penyelesaian aliran daya
8 adalah metode Gauss-Seidel, Newton-Raphson, dan Fast Decoupled. Tetapi metode yang dibahas pada tugas akhir ini adalah Newton-Raphson.
= ∑𝑖𝑖𝑖𝑖=1|𝑉𝑉𝑖𝑖||𝑉𝑉𝑖𝑖|(cos𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖 +𝑗𝑗sin𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖)(𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝑗𝑗𝐵𝐵𝑖𝑖𝑖𝑖) (2.6) Metode Newton-Raphson
Untuk mencari nilai aliran daya pada jaringan, perlu dilakukan iterasi untuk memperoleh nilai tegangan yang konstan. Setelah mencapai nilai tegangan yang konstan, maka dapat dicari nilai daya semu pada jaringan. Dari Persamaan (2.5) kita peroleh:
𝑆𝑆𝑖𝑖 = 𝑉𝑉𝑖𝑖𝐼𝐼𝑖𝑖 =𝑃𝑃+ 𝑗𝑗𝑗𝑗 = 𝑉𝑉𝑖𝑖� 𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖𝑉𝑉𝑖𝑖 𝑖𝑖
𝑖𝑖=1
= �|𝑉𝑉𝑖𝑖||𝑉𝑉𝑖𝑖|𝑒𝑒𝑗𝑗𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖(𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝑗𝑗𝐵𝐵𝑖𝑖𝑖𝑖) 𝑖𝑖
𝑖𝑖=1
Dimana apabila Persamaan di atas dipecah dalam bentuk daya aktif dan reaktif, maka Persamaan untuk masing – masing daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) adalah[3] :
𝑃𝑃𝑖𝑖 = ∑𝑖𝑖𝑖𝑖=1|𝑉𝑉𝑖𝑖||𝑉𝑉𝑖𝑖|(𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖 cos𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖 +𝐵𝐵𝑖𝑖𝑖𝑖sin𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖)= 𝑃𝑃𝐺𝐺𝑖𝑖 − 𝑃𝑃𝐷𝐷𝑖𝑖 (2.7)
𝑗𝑗𝑖𝑖 = ∑𝑖𝑖𝑖𝑖=1|𝑉𝑉𝑖𝑖||𝑉𝑉𝑖𝑖|(𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖 sin𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖 +𝐵𝐵𝑖𝑖𝑖𝑖cos𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖) = 𝑗𝑗𝐺𝐺𝑖𝑖 − 𝑗𝑗𝐷𝐷𝑖𝑖 (2.8) Untuk menerapkan metode Newton-Raphson pada penyelesaian Persamaan aliran daya kita menyatakan tegangan bus dan admitansi saluran dalam bentuk polar. Jika kita pilih bentuk polar dan kita uraikan Persamaan (2.7) kedalam unsur nyata dan khayalnya dengan:
𝑌𝑌𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝐺𝐺𝑖𝑖𝑖𝑖 + 𝑗𝑗𝐵𝐵𝑖𝑖𝑖𝑖 (2.9)
𝑉𝑉𝑖𝑖 = |𝑉𝑉𝑖𝑖|𝑒𝑒𝑗𝑗𝑗𝑗𝑖𝑖 = |𝑉𝑉𝑖𝑖| <𝑗𝑗𝑖𝑖 (2.10)
𝑗𝑗𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑗𝑗𝑖𝑖 − 𝑗𝑗𝑖𝑖 (2.11)
9 Persamaan (2.7) dan (2.8) merupakan langkah awal perhitungan aliran daya dengan metode Newton-Raphson. Penyelesaian aliran menggunkan proses iterasi (k+1), untuk iterasi pertama nilai k = 0, pada itersi merupakan nilai perkiraan awal yang ditetapkan sebelum dimulai perhitungan aliran daya.
Hasil perhitungan daya menggunakan Persamaan (2.7) dan (2.8) akan diperoleh nilai 𝑃𝑃𝑖𝑖(𝑖𝑖) dan 𝑗𝑗𝑖𝑖(𝑖𝑖). Hasil ini digunakan untuk menghitung nilai ∆𝑃𝑃𝑖𝑖(𝑖𝑖) dan ∆𝑗𝑗𝑖𝑖(𝑖𝑖)
Qi spec = Nilai daya reaktif yang telah ditentukan (QGENERATOR – QBEBAN)
Pi calc = Nilai daya aktif yang dihitung berdasarkan persamaan 2.7
Qi calc = Nilai daya reaktif yang dihitung berdasarkan persamaan 2.8
Hasil perhitungan Persamaan (2.13) dan (2.14) digunakan untuk membentuk matriks Jacobian, Persamaan matriks jacobian dapat dilihat pada Persamaan berikut:
10
Unsur jacobian diperoleh dengan membuat turunan parsial dari Persamaan (2.7) dan Persamaan (2.8) dan memasukkan nilai tegangan perkiraan pada iterasi pertama atau yang diperhitungkan dalam yang terdahulu dan terakhir. Dari Persamaan (2.7) dan (2.8) kita dapat menulis matriks jacobian sebagai berikut:
𝜕𝜕𝑃𝑃𝑖𝑖
Bentuk umum yang serupa dapat diperoleh dari Persamaan (2.7) dan (2.8), sehingga dapat dicari untuk submatriks jacobian yang lain.
11 Secara ringkas metode perhitungan aliran daya menggunkan metode Newton-Raphson dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Tentukan nilai-nilai 𝑃𝑃𝑖𝑖𝑠𝑠𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠 dan 𝑃𝑃𝑖𝑖𝑠𝑠𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠 yang mengalir ke dalam sistem pada setiap bus untuk nilai yang diperkirakan dari besar tegangan (V) dan sudut
fasanya δ untuk iterasi pertama atau nilai tegangan yang ditentukan paling
akhir untuk iterasi berikutnya. 2. Hitung 𝛥𝛥𝑃𝑃 pada setiap rel.
3. Hitunglah nilai-nilai untuk jacobian dengan menggunakan nilai-nilai perkiraan atau yang ditentukan dari besar dan sudut fasa tegangan dalam Persamaan untuk turunan parsial yang ditentukan dengan Persamaan diferensial Persamaan (2.11) dan (2.12)
4. Invers matriks jacobian dan hitung koreksi-koreksi tegangan ∆𝛿𝛿𝑖𝑖dan ∆|𝑉𝑉𝑖𝑖| pada setiap rel
5. Hitung nilai yang baru dari |𝑉𝑉𝑖𝑖| dan 𝛿𝛿𝑖𝑖 dengan menambahkan nilai ∆𝛿𝛿𝑖𝑖dan
∆|𝑉𝑉𝑖𝑖| pada nilai sebelumnya.
6. Kembali ke langkah 1 dan ulangi proses itu dengan menggunakan nilai besar dan sudut fasa tegangan yang ditentukan paling akhir sehingga semua nilai yang diperoleh lebih kecil dari indeks ketepatan yang telah dipilih.
2.2 Rugi – rugi Pada Jaringan
12 Gambar 2. 2. Representasi Losses
Dari gambar di atas dapat dinyatakan bahwa arus yang mengalir dari i ke j adalah :
𝐼𝐼𝑖𝑖𝑗𝑗 = 𝐼𝐼𝐿𝐿+𝐼𝐼𝑖𝑖0 =𝑦𝑦𝑖𝑖𝑗𝑗�𝑉𝑉𝑖𝑖 − 𝑉𝑉𝑗𝑗�+𝑦𝑦𝑖𝑖0𝑉𝑉𝑗𝑗 (2.22)
Begitu pula sebaliknya, arus yang mengalir dari j ke I dapat dinyatakan dengan :
𝐼𝐼𝑗𝑗𝑖𝑖 =−𝐼𝐼𝐿𝐿+𝐼𝐼𝑗𝑗0 =𝑦𝑦𝑖𝑖𝑗𝑗�𝑉𝑉𝑗𝑗 − 𝑉𝑉𝑖𝑖�+𝑦𝑦𝑗𝑗0𝑉𝑉𝑗𝑗 (2.23)
Daya Semu yang terjadi pada konduktor adalah :
𝑆𝑆𝑖𝑖𝑗𝑗 =𝑉𝑉𝑖𝑖.𝐼𝐼𝑖𝑖𝑗𝑗 (2.24)
𝑆𝑆𝑗𝑗𝑖𝑖 = 𝑉𝑉𝑖𝑖.𝐼𝐼𝑖𝑖𝑗𝑗∗ (2.25) Sedangkan rugi – rugi daya yang terjadi dari i ke j secara aljabar dapat ditulis sebagai :
𝑆𝑆𝐿𝐿𝑖𝑖𝑗𝑗 = 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑗𝑗 +𝑆𝑆𝑗𝑗𝑖𝑖 (2.26) Dengan begitu, untuk menghitung nilai rugi – rugi secara keseluruhan dari jaringan dapat dihitung dengan menjumlahkan seluruh rugi – rugi yang diperoleh pada setiap saluran.
𝑆𝑆𝐿𝐿 = ∑𝑖𝑖𝑖𝑖=1 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑗𝑗 𝑗𝑗=𝑖𝑖+1
13 2.3 Impedansi Seri pada Jaringan
2.3.1 Resistansi
Resistansi arus DC pada konduktor dapat dihitung dengan rumus :
𝑅𝑅𝑜𝑜 =𝜌𝜌𝐴𝐴𝑐𝑐𝛺𝛺 (2.28) dimana :
ρ = resistivitas konduktor l = panjang konduktor
A= luas penampang dari konduktor
Pada kenyataannya, ada beberapa satuan yang digunakan dalam perhitungan resistansi. Contohnya, dalam satuan international, panjang dalam meter, luas penampang dalam meter kuadrat, dan ρ dalam ohm-meter. Sedangkan dalam kelistrikan Amerika, ρ diukur dalam ohm circular mils per kaki, panjang penghantar dalam kaki, dan luas penampang dalam circular mils.
2.3.2 Induktansi
Pada sistem tiga fasa, jarak antar jari – jari konduktor Dab, Dbc, Dca,
biasanya tidak sama. Untuk beberapa konfigurasi konduktor, nilai rata – rata dari induktansi dan kapasitansi dapat ditemukan dengan representasi sistem dengan sebuah jarak equilateral ekuivalen. Jarak equilateral tersebut dihitung dengan rusmus :
𝐷𝐷𝑒𝑒𝑒𝑒 = 𝐷𝐷𝑚𝑚 = (𝐷𝐷𝑐𝑐𝑎𝑎 ×𝐷𝐷𝑎𝑎𝑠𝑠 ×𝐷𝐷𝑠𝑠𝑐𝑐) 1
3 (2.29)
14 Nilai induktansi per fasa dapt dihitung :
𝐿𝐿𝑐𝑐 = 2 × 10−7ln𝐷𝐷𝐷𝐷𝑒𝑒𝑒𝑒𝑠𝑠 ℎ/𝑚𝑚 (2.30)
Dan reaktansi induktif perfasa adalah :
𝐿𝐿𝑐𝑐 = 0.1213 ln𝐷𝐷𝐷𝐷𝑒𝑒𝑒𝑒𝑠𝑠Ω/mi (2.31) Dab
Dca Dbc
Conductor c Conductor c
Conductor c
Conductor b
Conductor b Conductor b
Conductor a Conductor a
Conductor a
15
2.4 Distributed Generation
2.4.1 Definisi dari Distributed Generation (DG)
Distributed Generation(DG) mempunyai definisi-definisi yang berbeda
menurut beberapa standar yang dikeluarkan. DG merupakan setiap teknologi pembangkit tenaga listrik yang menghasilkan daya di atau dekat dari lokasi beban, baik terhubung kepada sistem distribusi, terhubung langsung kepada pelanggan, atau keduanya. DG juga dapat didefinisikan sebagai pembangkitan listrik oleh fasilitas pembangkit yang lebih kecil dari pembangkit utama sehingga memungkinkan interkoneksi pada setiap titik di sistem kelistrikan.
Beberapa definisi umum yang digunakan untuk menjelaskan DG berdasarkan ukuran daya pembangkit, yaitu [4] :
1. The Electric Power Research Institute menyatakan bahwa DG sebagai pembangkitan tenaga listrik dengan daya beberapa KW hingga 50 MW 2. Berdasarkan kepada The Gas Research Institute, DG mempunyai daya
di antara 25 KW dan 25 MW
3. Preston dan Rastler mendefinisikan ukuran dari DG dari beberapa KW hingga lebih dari 100 MW
4. CIGRE mendefinisikan DG sebagai pembangkit kecil dengan ukuran 50 KW hingga 100 MW.
2.4.2 Rating dari Distributed Generation (DG)
Adapun pembagian jenis DG berdasarkan ukuran pembangkitan dapat dibedakan menjadi 4, yaitu [4]:
16 c. Medium yaitu DG dengan ukuran 5 MW hingga 50 MW
d. Large yaitu DG dengan ukuran 50 MW hingga 300 MW
Beberapa penulis menyatakan bahwa pembangkit dengan rating diantara 1 kW dan 1 MW didefinisikan sebagai dispersed generation.
2.4.3 Teknologi dari Distributed Generation (DG)
DG dapat dibedakan berdasarkan energi utama yang digunakan, yaitu:
2.4.3.1 Internal Combustion Engines (ICE)
ICE merupakan salah satu teknologi yang umum digunakan untuk DG. ICE merupakan contoh DG dengan biaya modal rendah dan ukuran yang besar, dari beberapa kW hingga MW. ICE juga memiliki efisiensi dan keandalan operasi yang tinggi. Karakteristik ini dikombinasikan dengan kemampuan mesin untuk memulai kerja yang cepat selama terjadi pemadaman. Hal ini membuat ICE menjadi pilihan utama dalam keadaan darurat atau menjadi cadangan daya listrik[5]
Kelemahan utama dari ICE adalah:
• Biaya perawatan (maintenance) dan bahan bakar yang tinggi (tertinggi di antara teknologi DG lain)
• Emisi NOX yang tinggi (tertinggi di antara teknologi DG lain)
• Tingkat kebisingan yang tinggi
2.4.3.2. Turbin Gas
17 uap dengan temperatur yang tinggi. Biaya perawatan dan emisi yang dihasilkan oleh turbin gas sedikit lebih rendah dibandingkan dengan ICE. Tetapi tingkat kebisingan untuk turbin gas masih tergolong tinggi[5].
2.4.3.3. Combined Cycle Gas Turbines (CCGT)
Pada CCGT, campuran udara pembuangan sisa bahan bakar bertukar energi dengan air di boiler untuk menghasilkan uap air yang digunakan untuk menggerakkan turbin uap. Pergerakan turbin uap bertujuan untuk mengubah energi gerak tersebut menjadi tambahan energi listrik pada generator. Kemudian, aliran uap dari turbin mengalami kondensasi dan kembali ke boiler.
Teknologi CCGT menjadi cukup populer dikarenakan efisiensi yang tinggi. Namun, instalasi turbin gas di bawah 10 MW umumnya bukan merupakan combined-cycle [5].
2.4.3.4. Microturbines
Microturbines menghasilkan daya ac dengan frekuensi tinggi. Sebuah inverter
daya digunakan untuk mengubah frekuensi ini ke dalam kisaran frekuensi yang dapat digunakan. Unit individu dari microturbines berkisar dari 30-200 kW. Tetapi beberapa microturbines dapat digabungkan menjadi beberapa unit (multiple unit). Temperatur pembakaran yang rendah membuat emisi NOX
18 2.4.3.5. Fuel Cells
Fuel cells merupakan peralatan elektrokimia yang merubah energi kimia dari
sebuah bahan bakar menjadi energi yang dapat digunakan (listrik dan panas) tanpa pembakaran.
Fuel cells menghasilkan listrik dengan efisiensi yang tinggi hingga 40-60%
dengan tingkat emisi yang rendah dan beroperasi tanpa kebisingan yang berarti. Hal ini yang menjadi keuntungan utama dari fuel cells. Tantangan utama dalam pengembangan fuel cells adalah biaya investasi yang tinggi[5].
2.4.3.6 Solar Photovoltaic (PV)
Sistem Photovoltaic (PV) melibatkan perubahan langsung dari cahaya matahari menjadi listrik. Penerapan dari sistem PV sangat didukung dengan ketersediaan sinar matahari sepanjang hari, siklus kerja yang lama, perawatan yang mudah, biaya operasi yang rendah, ramah lingkungan, serta waktu untuk mendesain, menginstal, dan kemampuan untuk memulai kerja yang cepat. Umumnya modul individu PV mempunyai kisaran daya dari 20 W hingga 100 kW. Beberapa penghalang untuk sistem PV yaitu biaya instalasi PV yang relatif tinggi dibandingkan teknologi DG lain[5].
2.4.3.7. Tenaga Angin
19 teknologi ini adalah pada daerah terpencil tanpa akses ke jaringan transmisi yang sesuai[5].
2.4.3.8 Small Hydropower (SHP)
Small Hydropower (SHP) umumnya digunakan untuk menunjukkan tenaga air
dengan kapasitas daya kurang dari 10 MW. Istilah lain yang sering digunakan adalah mini hydropower dengan kapasitas di antara 100 KW dan 1 MW dan micro hydropower dengan kapasitas di atas 100 KW[5].
2.4.3.9 Solar Thermal
Sistem solar thermal menghasilkan listrik dengan mengkonsentrasikan cahaya matahari yang datang dan kemudian memerangkap panas dari cahaya matahari tersebut yang digunakan untuk menaikkan temperatur cairan ke derajat temperatur yang sangat tinggi untuk menghasilkan uap air dan menghasilkan listrik[5].
Pengembangan konsentrasi cahaya matahari sekarang memungkinkan pembangkitan daya listrik dari beberapa kilowatt hingga ratusan megawatt.
2.4.3.10. Panas Bumi
Energi panas bumi tersedia sebagai panas yang diemisikan dari dalam bumi, biasanya dalam bentuk air panas atau uap. Pembangkit listrik tenaga panas bumi membutuhkan biaya modal yang tinggi tetapi dengan biaya operasi yang rendah. Teknologi panas bumi ini juga ramah lingkungan tanpa ada emisi CO2selama
20 2.4.3.11. Dampak dari Distributed Generation yang Terpasang Pada Jaringan.
Terpasangnya Distributed Generation pada jaringan menyebabkan beberapa dampak yang perlu diperhatikan yaitu faktor perubahan arah aliran daya, rugi – rugi daya pada saluran, dan perubahan profil tegangan pada saluran.
Apabila sebuah jaringan distribusi mendapatkan suplai tegangan dari sebuah pembangkit besar, maka aliran daya yang terjadi adalah aliran daya satu arah dari pembangkit besar tersebut menuju ke beban. Namun dengan adanya Distributed Generation, maka aliran daya tidak dapat dianggap bergerak pada satu arah lagi
pada beberapa lokasi. Hal ini disebabkan karena adanya dua sumber daya yang terpasang dalam satu jaringan[5].
21 Gambar 2. 5. Aliran Daya Dua Arah
22 2.5 Artificial Bee Colony
Artificial Bee Colony (ABC) biasanya disebut juga dengan Metode Koloni
Lebah. Karaboga, seorang Ilmuwan Jepang mendasarkan metode koloni lebah ini berdasarkan cara kebiasaan lebah dalam mencari makanan dan digunakan sebagai metode untuk menyelesaikan permasalahan optimasi numerik.
Adapun kebiasaan dari lebah dalam bekerja dapat dijelasakan sebagai berikut [6]:
Pada dasarnya terdapat 3 komponen esensial yang dibentuk oleh lebah dalam mencari makanan, yaitu : sumber makanan, pekerja sumber makanan, dan bukan pekerja sumber makanan.
Sumber makanan merupakan objek yang dicari oleh lebah. Banyak faktor yang ditentukan untuk memilih sumber makanan bagaimana yang baik untuk dipilih, misalnya faktor aksesibilitas tempat makanan, banyak atau tidaknya sumber makanan, dan sebagainya.
Pekerja sumber makanan. Mereka adalah pekerja yang mencari informasi dari apa yang terjadi pada letak sumber makanan. Mereka juga adalah lebah pekerja yang bertugas sebagai pengumpul bahan makanan. Dalam hal ini, pekerja sumber makanan bertugas menyimpulkan informasi yang diperoleh pada tempat sumber makanan. Informasi yang diberikan bisa berupa jarak, arah, probabilitas, dan sebagainya.
Bukan pekerja sumber makanan dibagi atas dua jenis, yaitu :
• Scout : adalah lebah yang ditugaskan untuk mencari tempat sumber
23 • Onlookers : adalah lebah yang bertugas menunggu di sarang, dan
menetapkan sumber makanan mana yang akan dieksekusi untuk diambil, berdasarkan informasi dari scout dan pekerja sumber makanan.
Antara lebah yang satu dengan yang lainnya harus saling memberikan informasi dalam menentukan tempat mana yang merupakan sarana makanan yang terbaik. Mereka menggunakan cara dengan menari pada dancing area, yang disebut dengan Waggle Dance.
Pekerja sumber makanan men-share informasi dengan memberitahukan fakta - fakta tentang lokasi sumber makanan melalui waggle dance. Sebuah on-looker pada lantai dansa akan melihat banyak kemungkinan yang diberikan oleh
lebah – lebah pekerja sumber makanan, dimana on-looker harus memilih dan memutuskan sumber makanan mana yang paling baik untuk dikunjungi dan diambil sumber makanannya.
Adapun tahapan yang dilakukan oleh lebah dalam menentukan tempat makanan adalah [6]:
1. Mengirim lebah scout ke sumber makanan,
2. Mengirim lebah pekerja menuju sumber makanan dan mengidentifikasikan jumlah nektar yang ada.
3. Lebah – lebah pekerja menghitung nilai probabilitas dan menentukan sumber makanan yang baik berdasarkan syarat yang ditentukan
24 Adapun secara sederhana, tahapan – tahapan di atas dapat dibentuk dalam bentuk flowchart pada Gambar 2.5 di bawah ini :
Gambar 2. 6. Flowchartbee colony algoritma dalam penentuan titik interkoneksi TIDAK
Lebah scout menuju ke sumber makanan
Lebah pekerja menuju sumber makanan Mulai
Selesai
Menghitung jumlah nektar yang ada
Apakah ada sumber makanan lain ?
Fitness Function Objektif Function Sumber Makanan Habis
