TESIS
ANALISIS BATAS STABILITAS STEADY STATE DAN TRANSIENT MENGGUNAKAN METODE RADIAL
TESIS TRANSIENT MENGGUNAKAN METODE RADIAL EQUIVALENT INDEPENDENT (REI) DIMO Oleh : JEFRI LIANDA 2209 201 008 DOSEN PEMBIMBING : Prof.Ir.ONTOSENO PENANGSANG, M.Sc. PhD Prof. Dr. Ir.ADI SOEPRIJANTO, MT.
ABSTRAK
S
Kebutuhan akan daya listrik, Pusat pembangkit Stabilitas menjadi perhatian utama
k di i b b k
kondisi beban puncak DIMO mereduksi jaring transmisi
DIMO mereduksi jaring transmisi
indeks stabilitas steady state untuk setiap indeks stabilitas steady state untuk setiap
kondisi pembebanan
St bilit t i t t d l it i
Stabilitas transient metode equal‐area criterion
PENDAHULUAN
Sistem tenaga listrik multi mesin membutuhkan
waktu yang lama dalam menganalisis stabilitas steady
state dan transient.
Bagaimana mereduksi jaring multi mesin
kompleks menjadi sederhana
kompleks menjadi sederhana
Menganalisis batas stabilitas steady state dan
Menganalisis batas stabilitas steady state dan
transient dengan cepat sehingga akan dapat
diaplikasikan secara real time
diaplikasikan secara real time
Menentukan batas stabilitas yang masih aman untuk
stabilitas steady state dan transient
Radial Equivalent Independent
(REI) DIMO (R I) IMO
REI‐Dimo merupakan suatu metode yang
digunakan untuk menggantikan jaring
digunakan untuk menggantikan jaring
transmisi dengan admintansi konstan,
kemudian mengelompokan jaring transmisi ke kemudian mengelompokan jaring transmisi ke dalam bus fiktif.
Kriteria Luas Sama
Metode kriteria luas sama dapat digunakan
untuk memprediksi stabilitas untuk memprediksi stabilitas
P
P
=
+
δ
&&
M
δ
+
P
em=
P
shM
δ
δ
δ δd
P
d
P
∫
∫
δ
δδδ
δ δ 0∫
P
shd
=
0∫
P
emd
Persamaan Ayunan (Swing)
0
0 =
Δ
ω
0 Sebelum terjadi gangguan0 Δ
ω
j g gg f dΔ a P H f dt d ω π 0 = ΔDATA YANG DITELITI DATA YANG DITELITI
Sistem interkoneksi 500kV Jawa Bali
8 Bus Generator
Prosedur Radial Equivalent Independent (REI) dimo
Jalankan Load
Fl Flow
Tentukan Bus Beban
Tentukan Bus Netral Fiktif
Hubungkan Bus Beban Ke Bus
Netral Fiktif Jalankan Load
Flow
Simulas dan Analisa
No Bus 9 1 -0.2296 - 2.7875i 8 -0.2282 - 2.5303i 8 0.2282 2.5303i 10 -0.1732 - 1.8221i 11 0.0657 - 3.0665i 15 0.1065 - 0.6660i 17 0.0144 - 1.6252i 22 -0.0420 - 2.1648i 23 0.1672 - 0.6704i 9 0.3178 +15.2987i H il t ik Y t l h iIndeks Stabilitas
Step P (MW) Q(MVar) V (pu)
Indek Stabilitas 1 10282 4032 0 862 35 465 1 10282 4032 0.862 -35.465 2 10582 4149.642 0.851 -34.6615 3 10882 4267.285 0.84 -33.7503 4 11182 4384.927 0.829 -32.7083 5 11482 4502.57 0.816 -31.5035 6 11782 4620 212 0 801 30 092 6 11782 4620.212 0.801 -30.092 7 12082 4737.855 0.785 -28.4108 8 12382 4855.497 0.766 -26.3504 9 12682 4973.14 0.744 -23.7298 10 12982 5090.782 0.717 -20.1893 11 13282 5208 425 0 68 -14 7933 11 13282 5208.425 0.68 14.7933 12 13500 5293.912 0.637 -7.638 13 13582 5326.067 0.602 -1.6842 14 13590 5329.204 0.593 -0.2847 15 13592 5329.989 0.591 0.099
Kurva P‐V Sistem Jawa Bali 500kV P-V Curve 0.85 0.9 Base Case 0.8 0 85 V o lt ag e [ p u] 0.7 0.75 rage S y s tem 0 6 0.65 Av e r 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 0.55 0.6 G Critical Case x 104 Total Grid Utilization [MW]
Kurva Indeks Stabilitas Terhadap Perubahan Beban 0 5 C iti l C -10 -5 0 Critical Case 20 -15 -10 it y I n d e xs -25 -20 St a b il -35 -30 Base Case 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 x 104 -40
0 95
Kurva Indeks Stabilitas Terhadap Tegangan
0.9 0.95 ] B C 0.8 0.85 V ol tage [pu ] Base Case 0.7 0.75 e Sy s te m V 0 6 0.65 A v er ag e -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 0.55 0.6 Critical Case Stability Indexs
V V
E
X1 = 0,0418 X2 0 6411 X2 = 0,6411 X3 = 0,0419 E 1 0025 V= 0 862 E = 1.0025 V= 0.862 eacfault (Pm E V X1 X2 X3) eacfault (Pm, E, V, X1, X2 ,X3) swingmeug ((Pm ,, , , E ,V ,X1, X2,, , X3,, , , , , H, f, tc, tf, Dt))Step P V CCT MAS CCA
Hasil Running Fungsi eacfault
p 1 10282 0.862 0.118 149.73 81.91 2 10582 0.851 0.114 148.687 80.442 3 10882 0 84 0 108 147 218 78 489 3 10882 0.84 0.108 147.218 78.489 4 11182 0.829 0.103 145.684 76.591 5 11482 0.816 0.097 143.977 74.651 6 11782 0.801 0.091 142.064 72.689 7 12082 0.785 0.084 139.963 70.796 8 12382 0.766 0.077 137.499 68.924 9 12682 0.744 0.069 134.567 67.191 10 12982 0.717 0.06 130.822 65.752 11 13282 0.68 0.047 125.277 65.164 11 13282 0.68 0.047 125.277 65.164
Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 10282 MW Application of equal area criterion to a critically cleared system
Critical clearing angle = 81.9097
Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 10282 MW
20 g g 15 per uni t Pm 10 Po w e r, Pm 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0
Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 13282 MW
Application of equal area criterion to a critically cleared system Critical clearing angle = 65.1641
Kurva equal area criterion pada kondisi beban sebesar 13282 MW
14 16 Pm 10 12 r, per uni t 6 8 Po w e r 2 4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0
Kurva swing sistem One‐Machine pada beban 10282 MW
120
One-machine system swing curve. Fault cleared at 0.118s
Kurva swing sistem One Machine pada beban 10282 MW
100 110 80 90 degr ee 60 70 De lt a , 30 40 50 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 30 t, sec
K i i t O M hi d b b 10282 MW
160
One-machine system swing curve. Fault cleared at 0.13s
Kurva swing sistem One‐Machine pada beban 10282 MW
140 160 100 120 degr e e 60 80 De lt a , 20 40 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 t, sec
Kesimpulan Kesimpulan
Metode REI DIMO dapat digunakan untuk menganalisa
Metode REI‐ DIMO dapat digunakan untuk menganalisa
stabilitas sistem tenaga listrik
Sistem Jawa Bali memiliki Indek stabilitas steady state
sebesar ‐35,465 dan CCT sebesar 118 m detik
Penambahan pembebanan mengakibatkan indek
stabilitas steady state semakin tidak stabil dan dapat
menyebabkan turunnya tegangan
Critical clearingg Time sangatg tergantungg g p pada kondisi
DAFTAR PUSTAKA 1
DAFTAR
PUSTAKA 1
[ 1 ] Mohamed M. Hamada, Mohamed. A.A. Wahab, Nasser. G.A.
Hemdan “Simple and efficient method for steady‐state voltage stability assessment of radial distribution systems” ScienceDirect
Electric Power Systems Research 80, 2009, pp. 152‐160
[ 2 ] S li i i I B di “A li P h B b Di ik P d
[ 2 ] Sulistiawati Irren Budi, “Analisa Pengaruh Beban Dinamik Pada Kestabilan System Tenaga Listrik” Tesis Program Pasca Sarjana ITS,
Surabaya 2003 Surabaya, 2003.
[ 3 ] H. R. Cai, C. Y, K. P. Wong” Application of Differential Evolution
Algorithm for Transient Stability Constrained Optimal Power Flow” Algorithm for Transient Stability Constrained Optimal Power Flow
DAFTAR PUSTAKA 2
DAFTAR
PUSTAKA 2
[4] Savu C Savulescu “Solving Open Access Transmission And Security
[4] Savu C. Savulescu Solving Open Access Transmission And Security Analysis Problems With The Short‐Circuit Currents Method” Latin America Power 2002 Conference, Controlling and Automating, g g Energy Session, August 27, 2002, Monterrey, Mexico
[5] Zaneta E , and Anton. B “The power system steady‐state stability snalysis”AT&P journal PLUS, 2008, pp. 54‐57
[6] Federico Milanoa, Kailash Srivastava “Dynamic REI equivalents for short circuit and transient stability analyses” ScienceDirect
DAFTAR PUSTAKA 3
DAFTAR
PUSTAKA 3
[ ] d ” l k” h l d
[7] Djiteng Marsudi,”Operasi sistem tenaga listrik”. Graha Ilmu edisi kedua 2006.
[8] Zainal Abidin “Pengembangan Sistem Monitoring Keamanan
[8] Zainal Abidin Pengembangan Sistem Monitoring Keamanan
Multi Generator Berbasis Neural ‐ Network” Tesis Program
Pasca Sarjana ITS, Surabaya, 2009.
[9] Wu, F. F., and Narasimhamurti, N., “Necessary Conditions for REI
Reduction to be Exact,”IEEE PES Winter Meeting 1979,
P A 79 065 4 1979
Paper A 79 065‐ 4, 1979.
[10] Savulescu, S. C., “Fast Assessment of the Distance to Instability. Theory
and Implementation ”in Real Time Stability in Power Systems pp 31–64
and Implementation, in Real Time Stability in Power Systems, pp. 31 64,
