stabilitas dan operasi sistem tenaga listrik

STABILITAS DAN

OPERASI SISTEM TENAGALISTRIK

Pembimbing : Ir. Makmur Saini

Pendahuluan

Tenaga Listrik sangat berguna di masyarakat karena

Tenaga listrik itu dapat dengan mudah ditransportasikan /

disalurkan dan juga mudah diatur .Energi listrik yang

dipakai tentunya harus bersifat efisien,efektif, bermutu

dan bisa diandalkan. Berarti dalam pembangkitan dan

penyaluran energi itu harus dilakukan secara ekonomis

dan rasional.Kemudian dengan digunakannya teknik

optimasi yang canggih pada pengoperasian sistem Tenaga

Listrik serta problem yang muncul dianalisa maka hasil yang

dicapaipun semakin optimal.

Manfaat dan Tujuan

Manfaat mata kuliah ;

1. Menjelaskan prinsip operasi sistem tenagalistrik

2. Menjelaskan tentang kestabilan keadaan tetap

3. Menjelaskan perhitungan operasi sistem tenagalistrik

Tujuan makalah;

1. Sebagai syarat kelulusan pada mata kuliahsistem transmisi dan distribusi

2. Memberikan pemahaman bagi kami tentangstabilitas dan operasi sistem tenaga listrik.

Diagram penyaluran tenaga listrik dari pembangkit kepelanggan (konsumen)

OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK

1. Sistem Tenaga Listrik

System tenaga listrik adalah sekumpulan pusat listrik

Dan gardu induk yang satu sama lain dihubungkan oleh

Jaringan transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan

Interkoneksi. Biaya operasi dari system tenaga listrik pada

umumnya merupakan bagian biaya yang terbesar dari biaya

operasi suatu perusahaan listrik. Secara garis besar biaya

operasi dari suatu system tenaga listrik terdiri dari ;

a) Biaya pembelian tenaga listrik.

b) Biaya pegawai.

c) Biaya bahan bakar dan material operasi.

d) Biaya lain – lain.

Sebuah system tenaga listrik dengan sebuah PLTU, PLTG, PLTD,PLTA, dan 6 pusat beban (GI).

GARDU

INDUK

Transmisi Tegangan EkstraTinggi 700 KVA

Transformator 1000 MVA

PERMASALAHAN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK

Dalam mengoperasikan system tenaga listrik

ditemui berbagai macam persoalan yang

disebabkan karena pemakaian tenaga listrik

selalu berubah dari waktu ke waktu, biaya

bahan bakar yang relative tinggi serta kondisi

alam dan lingkungan yang sering mengganggu

jalanya operasi

Berbagai persoalan pokok yang dihadapi

dalam pengoperasian system tenaga listrik

antara lain;

Pengaturan frekuensi.

Pemeliharaan peralatan.

Biaya operasi.

Perkembangan system.

Tegangan dalam system.

Gangguan dalam system

Jaringan distribusi yang melebihi kapasitas beban(over loaded) mampu mempengaruhi kestabilan system

tenaga listrik.

Jaringantransmisilistrikyang tidakmemlikikonstruksiyang kuatakanmempengaruhikestabilansystem.

MANAJEMEN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK

Operasi system tenaga listrik menyangkut

berbagai aspek yang luas, khususnya menyangkut

biaya yang tidak sedikit serta menyangkut penyediaan

tenaga listrik bagi masyarakat sehingga menyangkut \

hajat hidup orang banyak. Oleh karena itu operasi

system tenaga listrik memerlukan manajemen yang

baik. Untuk dapat mengoperasikan system tenaga

Listrik dengan baik diperlukan hal – hal sebagai berikut;

Perencanaan operasi

Pelaksanaan dan pengendalian operasi

Analisa operasi

Ruangan kontrol sebagairuangan pengendali danpelaksanaan suatusistem unit pembangkit

Skema control untuk seluruh dunia.

Peta Indonesia dengan Pembangkit Listrik Utamadan Transmisi Listrik dengan Kapasitas Total

29,552 MW.

US FACTS Installations

San Diego G&E/

STATCOM/100 MVA

Mitsubishi

Eagle Pass (Texas)

Back-to-back HVDC

37 MVA/ ABB

CSWS (Texas)

STATCOM/ 150 MVA

/ W-Siemens

Austin Energy

STATCOM/ 100MVA

ABB

AEP/ Unified Power

Flow Controller

/100 MVA/ EPRI

TVA

STATCOM/ 100MVA

EPRI

Northeast Utilities/

STATCOM/ 150 MVA/

Areva (Alstom)

NYPA/ Convertible

Static Compensator/

200 MVA

Vermont Electric/

STATCOM/ 130

MVA/ Mitsubishi

KESTABILAN KEADAAN TETAP OPERASI SISTEM TENAGA

Pada perencanaan operasi sistem TL yang baik dan akurat

tentunya pengawasan selama sistem TL itu beroperasi ,relatif

tidak perlu dilakukan. Sedangkan perencanaan operasi itu sendiri

adalah perencanaan bagaimana suatu sistem akan dioperasikan

untuk jangka waktu tertentu .Sementara itu jika dalam operasi

terjadi ketidak cocokan yaitu antara prediksi dan kenyataan,

terlebih pada kejadian yang tidak diharapkan, maka hal inilah

yang disebut kesenjangan antara perencanaan operasi dan

operasi real time. Untuk itulah prinsip dari perencanaan operasi

harus memikirkan agar persamaan :

Daya yang dibangkitkan = Beban + Rugi-rugi,

Selalu terpenuhi sepanjang waktu dengan biaya yang optimum.

Pemeliharaan

Menurut pengertiannya pemeliharaan tersebut adalah

suatu, usaha/kegiatan terpadu yang dilakukan terhadap

instalasi dan sarana pendukungnya untuk mencegah

kerusakan atau mengembalikan/memulihkan instalasi dan

sarana kepada keadaan yang normal/keadaan yang layak.

Sesuai dengan pengertian di atas keadaan yang ingin

dicapai itu antara lain adalah agar instalasi dan sarana

tersebut :

Pemeliharaan jaringan tegangan menengah sebagaibentuk pemeliharaan system operasi tenaga listrik.

JaringanEnergi listrik bisa sampai ke konsumen itu tentunya

harus melalui jaringan. Jadi jaringan listrik merupakan

faktor yang penting dalam sistem TL. Sedangkan yang

harus diperhatikan pada jaringan itu adalah masalah

tegangan dan maksimal pembebanan.

Dan dengan melakukan analisa pada jaringan

tersebut maka kondisi sistem jaringan bisa diketahui

sehingga dapat memberikan prediksi pada operasi sistem.

Sementara itu kondisi sistem jaringan akan mengalami

perubahan Jika terjadi, pertama masuknya unit

pembangkit/transmisi baru. Ke dua adanya outage

terencana pada sistem.

Diagram penyaluran tenagalistrik ke pelanggan

(konsumen) dari berbagaiunit pembangkit tenaga

listrik.

Jaringandistribusi yang masuk kepelagganatau konsumen

RENCANA OPERASI JANGKA MENENGAH DAN OPERASI JANGKA PENDEK

Yang dimaksud sebagai rencanaoperasi jangka menengah adalah rencanaoperasi yang memandang persoalan systemuntuk satu tahun yang akan datang, sepertijadwal pemeliharaan peralatan dalamsystem. Sedangkan , masalah optimisasihidro termis, jadwal operasi unit – unitpembangkit merupakan rencana operasijangka pendek.

Rencana operasi jangka pendek

tidak lepas dari apa yang telah direncanakan

dalam rencana operasi jangka menengah.

Misalnya dalam menyusun jadwal

pemeliharaan unit pembangkit tahunan,

harus sudah diusahakan agar – agar unit

pembangkit hidro siap operasi sebanyak

mungkin pada musim hujan dan unit

pembangkit thermis siap operasi sebanyak

mungkin pada waktu kemarau.

Rencana operasi jangka menengah

tidak lepas dari rencana operasi jangka

panjang dan rencana pengembangan system

tenaga listrik secara makro yang bersifat

rencana jangka panjang. Rencana jangka

panjang juga mempunyai program komputer

untuk keperluan optimisasi.

ANALISA OPERASI UNIT PEMBANGKIT DENGAN METODE PROGRAM DINAMIS

Program dinamis merupakan suatu

metode untuk mencari pilihan yang optimum

diantara beberapa alternative yang bisa ditempuh.

Dalam bab ini dibahas pengggunaan metode

program dinamis untuk mencari alternative yang

optimum berupa kombinasi unit pembangkit

thermis yang terbaik untuk melayani beban tertentu

agar diperoleh biaya bahan bakar yang minimum.

Kurva biaya bahan bakardari unit pembangkit

sebagai fungsi beban. Kurvaini juga menunjukkan bebanminimum, beban maksimum dan

biaya pada beban nol.

ANALISA DAN EVALUASI OPERASI

Rasio atau perbandingan

operasionil diperlukan untuk mendapatkan

gambaran mengenai kondisi operasi system

tenaga listrik baik yang menyangkut segi

operasi maupun manajemen. Rasio

operasionil adalah factor yang

menggambarkan perbandingan antara angka

– angka operasionil tertentu. Rasio

operasionil yang sering digunakan untuk

keperluan analisa dan evaluasi hasil operasi

system adalah :

PuncakBeban

rataRataBeban

terpasangDaya

tersediayangDaya

TerpasangDaya

PuncakBeban

jamxKWdalamterapasangDaya

tahunsatudalamKWHoduksi

8760

Pr

Faktor beban didefenisikan sebagai Faktor kesediaan didefenisikan sebagai

Faktor penggunaan didefeniskan sebagai

Faktor kapasitas didefenisikan sebagai

Forced Outage Rate (F.O.R)

F.O.R menggambarkan handal

tidaknya suatu peralatan dalam hal

ini unit pembangkit. Besarnya F.O.R

disebabkan oleh hal – hal yang

serupa dengan rendahnya factor

kesediaan.

KWHoduksiJumlah

BakarBahanBahanPemakaianJumlah

Pr

Specific Fuel Comsumption (S.F.C)

Karena operasi system tenaga listrik menelan

biaya yang tidak sedikit, maka hasil operasi perlu

dianalisa dan dievaluasi untuk selanjutnya menentukan

langkah – langkah perbaikan yang harus dilakukan. Hasil

– hasil operasi yang dilaporkan perlu dianalisa dan

dievaluasi. Hal yang sama juga dilakukan atas laporan

mengenai angka – angka F.O.R dan SFC. Kemudian

apabila secara statistic terlihat adanya perubahan yang

signifikan, maka perubahan ini harus dianalisa sebab –

sebabnya.

Jika telah dilakukan analisa atas hasil –

hasil dari laporan tersebut maka perlu diadakan

evaluasi hasil operasi dan ada angka yang

menggambarkan hasil operasi secara keseluruhan.

Karena sasaran utama adalah memproduksi tenaga

listrik yang semurah mungkin dengan

memperhatikan mutu dan keandalan, maka evaluasi

hasil operasi harus didasarkan atas berapa biaya

operasi system secara keseluruhan dalam rupiah per

KWH.