distributed generation dan masalah kualitas daya

DISTRIBUTED GENERATION DAN MASALAH KUALITAS DAYAHappy Novanda, PhD

Distributed Generation [1]

•Distributed Generation: pembangkitan listrik dalam skala kecil.

•Biasanya terdistribusi di sepanjang power system dekat dengan beban.

•DG memiliki pengaruh signifikan terhadap jaringan.

Distributed Generation [2]

•Tiga jenis interface dalam sistem kelistrikan di DG adalah:

a.Synchronous Machinesb.Induction Machinesc.Electronic power inverters

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya•Indonesia terletak di garis kathulistiwa,

memiliki potensi energi surya yang besar yaitu 4.8kWh/m2.

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin [1]•Kecepatan angin yang dapat digunakan

untuk pembangkit listrik tenaga angin adalah mulai dari kelas 3 (12-19.5 km/jam) sampai kelas 8 (61.6-74.5 km/jam).

•Indonesia dengan garis pantai terpanjang memiliki potensi untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga angin.

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin [2]

Grid

Wind Turbine

Generator

Gearbox

Rf

Transformer

Lf

CdcGSCRSC

ps qs

pr

qr

vr

vs

vg

prec

qrec

vdc

irec iinv

ig

ir

Synchronous Machines

Beberapa masalah kualitas daya yang mungkin timbul adalah:•Distorsi harmonisa pada tegangan dapat meningkat ketika generator mensuplai adjustable-speed-drive load.•Tidak cukupnya nilai fault current untuk membuat breaker bekerja.•Terdapatnya voltage sag ketika motor dinyalakan.

Induction Machines

Beberapa masalah kualitas daya yang mungkin timbul adalah:•Dibutuhkannya suplai daya reaktif.•Device untuk mengoreksi faktor daya juga dibutuhkan.

Electronic Power Inverters

Beberapa masalah kualitas daya yang mungkin timbul adalah:•Menimbulkan distorsi harmonisa.•Harmonisa dapat memanaskan kawat.

Hubungan dengan Kualitas Daya [1]Berbagai isu kualitas daya antara lain:

Voltage regulationTerdapatnya over-voltage karena adanya reverse power flow.Interaksi dengan load tap changers dan static voltage regulators

Hubungan dengan Kualitas Daya [2]

Hubungan dengan Kualitas Daya [3]Solusi:•Memutus beban dari DG•Menginstall lebih banyak voltage refulators•Memberikan DG waktu rekoneksi yang lebih cepat dari standarnya yaitu 5 menit•Membatasi jumlah DG pada feeder

Hubungan dengan Kualitas Daya [4] Isu pada DG groundingUntuk membuat analisis grounding yang

baik, perlu untuk memperhatikan:a. Konfigurasi generator-windingb. Titik groundingc. Konfigurasi transformer

Hubungan dengan Kualitas Daya [5]

Hubungan dengan Kualitas Daya [6] Distorsi HarmonisaDistorsi harmonisa pada DG biasanya

terinduksi dari inverter dan synchronous machines.

Solusi:• Menggunakan inverter jenis baru (PWN)

yang memiliki distorsi harmonisa lebih kecil• Menggunakan frekuensi switching non-

resonant• Menggunakan reaktor di netral atau

generator dengan pitch 2/3 coil winding

Hubungan dengan Kualitas Daya [7] FlickerFluktuasi output daya dari sumber energi

yang terdapat pada DG dapat menyebabkan terjadinya flicker.

Solusi:• Utility membatasi flickerr sehingga tidak

dapat dilihat mata manusia• Memberikan limit pada jenis-jenis beban

yang boleh terkoneksi pada titik yang berbeda

• Menggunakan teknologi energy storage

Hubungan dengan Kualitas Daya [8] IslandingMerupakan suatu kondisi dimana DG

terisolasi pada suatu porsi load tertentu.Masalah yang muncul ketika terdapat

Islanding yang tidak diinginkan:• Tegangan dan frekuensi yang terhubung

dengan pelanggan yang terkoneksi ke island tidak dapat dikontrol

• Proteksi pada island biasanya sulit dikoordinir.

Hubungan dengan Kualitas Daya [9]Cara menghindari islanding:•Pengontrolan menggunakan inverter untuk meningkatkan frequency yang drop•Frekuensi power system dapat memperbaiki frekuensi inverter•Mengontrol load/generation agar tetap balance.

Hubungan dengan Kualitas Daya [10] Sistem proteksiSistem distribusi umumnya tidak didesain

untuk memiliki power generation di dalamnya. Namun dengan DG pada sistem, power flow dapat menjadi bi-directional. Sehingga kesulitan mengkoordinasi recloser dan berbagai down-line fuses dapat terjadi.

Solusi:• Sympathetic tripping• Penggunaan fuses yang lebih besar.

Reference•EPRI White Paper, “Integrating Distributed

Resources into Electric Utility Distribution System” Technology Review, December 2001

• R.C. Dugan, M.F. McGranaghan, S. Santoso, H.W. Beaty, “Electrical Power System Quality”, 2nd Edition, McGraw Hill.

•C. Sankaran, “ Power Quality”, CRC Press•“Impact of Distributed Resources on

Distribution Relay Protection”, IEEE Power Engineering Society

TERIMA KASIH