STUDI STABILITAS TRANSIENT SISTEM TENAGA LISTRIK DENGAN METODE KRITERIA LUAS SAMA MENGGUNAKAN MATLAB (TE-01)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Listrik adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaanya oleh manusia, dimana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber primer seperti batubara, minyak bumi, gas, panas bumi, potensial air dan energi angin.

Kebutuhan listrik di masyarakat semakin meningkat seiring dengan meningkatnya pemanfaatan tenaga listrik pada peralatan-peralatan rumah tangga, kantor dan sebagainya, sehingga pasokan listrik harus ditambah yakni dengan pembangunan pembangkit listrik baru.

Selain tersedianya pembangkitan yang cukup, hal lain yang juga harus ditentukan adalah apakah kondisi transient jika terjadi gangguan akan mengganggu operasi normal sistem atau tidak. Hal ini akan berhubungan dengan kualitas listrik yang sampai ke konsumen berupa kestabilan frekuensi dan tegangan.

Sistem tenaga listrik yang baik adalah sistem tenaga yang dapat melayani beban secara kontinyu tegangan dan frekuensi yang konstan. Fluktuasi tegangan dan frekuensi yang terjadi harus berada pada batas toleransi yang diizinkan agar peralatan listrik konsumen dapat bekerja dengan baik dan aman. Kondisi sistem yang benar-benar mantap sebenarnya tidak pernah ada. Perubahan beban selalu terjadi dalam sistem. Penyesuaian oleh pembangkit akan dilakukan melalui gevernor dari penggerak mula dan eksitasi generator.

Perubahan kondisi sistem yang seketika, biasanya terjadi akibat adanya gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik, dan pelepasan atau penambahan beban yang benar secara tiba-tiba. Akibat adanya perubahan kondisi kerja dari sistem ini, maka keadaan sistem akan berubah dari keadaan lama ke keadaan baru. Periode singkat di antara kedua keadaan tersebut disebut periode paralihan atau transient. Oleh karena itu diperlukan suatu analisis sistem tenaga listrik untuk menentukan apakah sistem tersebut stabil atau tidak, jika terjadi gangguan. Stabilitas transient didasarkan pada kondisi kestabilan ayunan pertama (first swing) dengan periode waktu penyelidikan pada detik pertama terjadi gangguan.

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menentukan kestabilan suatu sistem tenaga listrik apabila mengalami gangguan adalah metode kriteria luas sama. Walaupun metode ini tidak dapat dipergunakan untuk sistem multimesin namun sangatlah membantu untuk memahami faktor-faktor dasar yang mempengaruhi stabilitas transient sistem tenaga listrik.

Metode kriteria luas sama (Equal Area Criterion, EAC) merupakan contoh metode langsung untuk memperoleh waktu pemutusan kritis (Critical Clearing time), yang mana hanya terbatas untuk satu mesin saja dengan bus infinite (Singgle Machine Infinite Bus, SMIB). Kurva ayunan merupakan alat elevasi suatu kestabilan sistem yang digunakan kestabilan-kestabilan transient sistem tenaga lisrik.

Alat bantu dalam studi analisa sistem tenaga listrik adalah komputer, karena peranan komputer dalam Analisis Sistem Tenaga mempunyai keuntungan diantaranya fleksibel (dapat digunakan untuk menganalisis hampir semua persoalan), teliti, cepat dan ekonomis. Software komputer yang digunakan adalah Matlab, karena Matlab merupakan bahasa canggih untuk komputasi teknik. Dan Matlab merupakan integrasi dari komputasi, visualisasi dan pemrograman dalam suatu lingkungan yang mudah digunakan, karena permasalahan dan pemecahannya dinyatakan dalam notasi matematika biasa.

B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang dapat dikemukakan dalam studi ini adalah:
1. Bagaimana meenggunakan metode kriteria luas sama untuk menentukan kestabilan sistem tenaga listrik dalam keadaan peralihan (transient).
2. Berapa besarnya sudut pemutus kritis (Critical Clearing Angle) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (tansient).
3. Berapa besarnya waktu pemutus kritis (Critical Clearing Time) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (tansient).

C. Tujuan Penelitian
Tujuan studi ialah untuk menentukan apakah suatu sistem akan tetap dalam keadaan stabil setelah terjadi gangguan, bagaimana mempertahankan stabilitas transient pada sistem tenaga listrik akibat gangguan tiga fasa. Tujuan dari penelitian ini di jabarkan sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui cara menggunakan metode kriteria luas sama untuk menentukan kestabilan sistem tenaga listrik dalam keadaan peralihan (transient).
2. Untuk memperoleh nilai besarnya sudut pemutus kritis (Critical Clearing Angle) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (transient).
3. Untuk memperoleh nilai besarnya waktu pemutus kritis (Critical Clearing Time) untuk menentukan kestabilan Sistem Tenaga Listrik dalam keadaan peralihan (transient).

D. Manfaat Penelitian
Dalam penelitian ini diharapkan dapat memberikan suatu telaah tentang studi stabilitas yang disebabkan gangguan berat pada sistem tenaga listrik sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem.

Untuk mendapatkan file lengkap dalam bentuk MS-Word, (bukan pdf) silahkan klik Cara Mendapatkan File
atau klik disini