1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pertumbuhan industrilisasi dan pemukiman penduduk mengakibatkan

meningkatnya kebutuhan akan energi listrik. Hal ini menyebabkan cepatnya

pertumbuhan sistem tenaga listrik. Cepatnya pertumbuhan ini menghasilkan

ketidakpastian. Gangguan energi listrik (power disruptions), dan gangguan listrik

individu (individual power outage) adalah salah satu masalah utama dan

mempengaruhi keadaan ekonomi suatu daerah. Berbeda dengan cepatnya

perubahan dalam teknologi dan dibutuhkan daya untuk teknologi ini, sistem

transmisi dipaksa beroperasi pada batas stabilitasnya dan pada yang saat

bersamaan mencapai batas termalnya karena meningkatnya daya yang harus

dikirim. Jika pengiriman daya tidak di kontrol, beberapa saluran tertentu

mengalami kelebihan beban. Masalah utama yang dihadapi dalam pembangkit

energi listrik dalam menentukan kesesuaian antara jumlah permintaan dan

pembangkitan adalah:

1. Transmisi dan distribusi menyalurkan permintaan energi listrik tanpa melebihi

batas termal.

2. Pada sistem energi listrik yang besar, permasalahan stabilitas menyebabkan

gangguan energi listrik (power disruptions), ketidakstabilan tegangan (voltage

instability) dan pemadaman total (blackouts) mengakibatkan rugi-rugi yang

besar.

2

Batasan-batasan ini mempengaruhi mutu (quality) dari daya yang terkirimkan.

Namun, Batasan-batasan ini dapat ditekan dengan meningkatkan kontrol energi

listrik tersebut. Banyak metode sudah dilakukan untuk meningkatkan kontrol

energi listrik seperti, penempatan kapasitor seri dan shunt, menjadwal ulang

pembangkit (Generation rescheduling), pemasangan kondensor sinkron, Under-

Voltage load shedding, penempatan pengontrol FACTS. Metode terakhir dipakai

pada penelitian ini.

Devais ini tidak memiliki waktu tunda (no delay) dan devais elektronik daya arus

kuat saat ini tersedia untuk respon yang aman (safe) dan akurat (accurate).

FACTS mampu mengontrol parameter seperti magnitudo tegangan dan sudut,

impedansi saluran, aliran daya aktif dan reaktif. Ada banyak tipe FACT seperti

Superconducting magnetic energy storage (SMES), Static Var Compensator

(SVC), Static Synchronous Compensator (STATCOM), Static Synchronous Series

Compensator (SSSC), Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC), Interline

Power Flow Controller (IPFC), dan Unified Power Flow controller (UPFC)

TCSC dan SVC digunakan pada penelitian ini. Thyristor Controlled Series

Capacitor (TCSC) adalah sebuah impedansi variabel salah satu devais FACTS

dan terhubung seri dengan saluran transmisi untuk meningkatkan kemampuan

transfer energi listrik, meningkatkan stabilitas transien, dan mengurangi rugi-rugi

saluran transmisi. SVC dapat didefinikan sebagai sebuah Static Var Compensator

terhubung shunt yang outputnya dapat diatur untuk melakukan pertukaran antara

kapasitif atau induktif agar mempertahankan atau mengontrol parameter tertentu

dari sistem tenaga listrik, umumnya sebuah bus tegangan.

3

Pada skripsi ini, ide dasar dari devais multi tipe FACTS, penempatan TCSC dan

SVC adalah untuk menentukan sebuah cabang (branch) yang paling sensitif pada

saat terjadinya kontingensi tunggal. Setelah penempatan devais FACTS, tipe,

pengaturan optimal dan biaya instalasi diperoleh melalui permasalahan optimasi

(optimization problem). permasalahan optimasi nonlinear diselesaikan

menggunakan Algoritma Genatika (AG).

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh pemasangan Static Var Compensator (SVC) dan

Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) pada saat terjadi kontingensi

tunggal dalam sistem.

2. Mengetahui biaya pemasangan (installation cost) Static Var Compensator

(SVC) dan Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC)

3. Menyelesaikan permasalahan optimasi persamaan tidak linear menggunakan

Algoritma Genatika (AG).

1.3. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Memberikan informasi tentang fungsi kerja Static Var Compensator (SVC) dan

Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) penggunaannya pada sistem

transmisi 150 KV wilayah Lampung.

2. Memberikan informasi tentang jenis-jenis FACTS dan perkembangannya.

3. Memberikan gambaran tentang teknologi peralatan aliran daya ini,

keuntungannya dibandingkan dengan peralatan aliran daya mekanik.

4

1.4. Rumusan Masalah

Berdasarkan paparan diatas latar belakng diatas, dirumuskan beberapa masalah

yang berhubungan dengan dengan penelitian ini, antara lain:

1. Memodelkan saluran yang baru dengan penambahan Static Var Compensator

(SVC) dan Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) .

2. Menganalisis hasil aliran daya dari hasil simulasi dengan program Matlab

R2013b terutama pengaruh dari pemasangan Static Var Compensator (SVC)

dan Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) saat terjadi kontingensi

tunggal pada sistem.

3. Simulasi genetik algoritma untuk menentukan titik penempatan Static Var

Compensator (SVC) dan Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) yang

optimal.

4. Simulasi aliran daya dilakukan sebelum dan sesudah pemasangan Static Var

Compensator (SVC) dan Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC)

dengan program Matlab R2013b.

1.5. Batasan Masalah

Untuk tidak meluasnya pembahasan masalah pada tugas akhir ini dibatasi oleh

asumsi sebagai berikut:

1. Peralatan kontrol yang digunakan adalah Static Var Compensator (SVC) dan

Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) .

2. Program simulasi menggunakan program Matlab R2013b.

3. Sistem yang ditinjau adalah sistem 150 KV wilayah Lampung.

5

1.6. Hipotesis

Fleksibel adalah merupakan keuntungan utama yang menjadikan UFPC yang

tergolong devais FACTS ini sebagai teknologi yang sangat menarik untuk kendali

aliran daya listrik pada sistem trasmisi. FACTS tergolong teknologi aliran daya

listrik masa depan adalah karena kemampuannya untuk memberikan kemudahan

dan kelebihan yang tidak didapat dari peralatan aliran daya listrik mekanik.

Peningkatan kualitas dan kapasitas jaringan listrik baik itu dari segi pemeliharan

maupun pengoperasian. Dengan FACTS, jaringan transmisi listrik akan lebih

terjamin kestabilannya, lebih aman dari gangguan, dan yang paling penting adalah

lebih meningkatnya tingkat efisiensi dari pemakaian jaringan transmisi yang

tentunya memberi keuntungan ekonomi karena meningkatnya kapasitas aliran

daya listrik tanpa harus membuat jaringan transmisi listrik baru. Keuntungan

ekonomi lain juga didapatkan karena FACTS adalah peralatan berbasis

elektronika sehingga selain reaksinya cepat, juga akan lebih terpercaya dan tahan

lama dibandingkan dengan peralatan yang berbasis mekanik.

1.7. Metode Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan dalam penyelesaian tugas akhir ini meliputi:

1. Study Pustaka, yaitu mengumpulkan buku serta referensi yang berhubungan

FACTS khususnya mengenai aliran daya dan Static Var Compensator (SVC)

dan Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) .

2. Data-data yang diambil adalah parameter-parameter yang dibutuhkan untuk

melakukan simulasi dengan program Matlab. Data-data yang dibutuhkan

seperti: Generator, transformer, transmisi, bus, dan sebagainya.