-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
1/22
Oleh : Siti Hartati Nurhidaya (2113030030)
OPTIMISASI PADA SISTEM
DAYA LISTRIK
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
2/22
Pembangkitan dalam sistem tenaga listrik pada setiapstasiun tidak ditempatkan pada jarak yang sama dari
pusat beban Oleh sebab itu harga bahan bakar setiap
stasiun pembangkit menjadi berbeda!isini dibahas upaya penentuan pengiriman daya nyata
dari setiap stasiun pembangkit guna memperke"ilbiaya #perasi $adi tujuannya adalah untuk memenuhi
permintaan beban dengan biaya bahan bakar yangminimum Hal ini disebut Optimal P#%er &l#% (OP&)OP& digunakan untuk meng#ptimasi aliran daya dari
sistem tenaga berskala besar
PENDAHULUAN
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
3/22
&akt#r 'akt#r yang mempengaruhi pengirimandaya nyata yang #ptimal pada pembangkit adalah
ber#perasinya generat#r yang esien* biayabahan bakar* dan rugi rugi daya pada saluran
transmisi
DASAR TEORI
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
4/22
+asukan pada stasiun termis umumnya diukurdalam ,tu-jam dan keluarannya diukur dalam +.
/ura masukan dan keluaran dalam bentuk
sederhana dari sebuah unit termis berupa kuralaju panas seperti ditunjukan pada ambar (a)
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
5/22
/ura ,tu-jam terhadap +. menjadi - jamterhadap +. akan menghasilkan kura biaya
bahan bakar seperti ditunjukkan pada gambar 1(b) ,iaya bahan bakar pada generat#r bisa
digambarkan seperti sebuah ungsi kuadrat daridaya nyata pada pembangkit* yaitu:
urunan biaya bahan bakar terhadap daya nyatapada persamaan (1) berupa kura biaya tambahan
bahan bakar dan gambar kuranya seperti
ditunjukkan pada gambar 2 urunan daripersamaan (1) adalah sebagai berikut:
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
6/22
/ura biaya bahan bakar menunjukkansebuah ukuran bagaimana biaya yang
dikeluarkan akan menghasilkan tambahandaya selanjutnya
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
7/22
P4N565+7N !787 OP5+79 !4N7N+4N7,75/7N 65 ' 65 !787 !7N ,77S ',77S 4N467O6
+asalah pengiriman daya nyata yang #ptimal yangpaling sederhana adalah ketika rugi rugi daya padasaluran transmisi diabaikan +asalah ini tidak
mempertimbangkan bentuk sistem dan impedansisaluran
/etika rugi rugi daya pada saluran transmisi
diabaikan* di mana jumlah permintaan beban P!sama dengan jumlah daya dari semua pembangkit*ungsi biaya ;i diasumsikan dari masing masingstasiun pembangkit
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
8/22
ntuk menentukan t#tal biaya pr#duksipada pembangkit di masing' masing stasiun
adalah seperti persamaan berikut :
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
9/22
Sebuah tipikal pendekatan untuk menambahbatasan ke dalam ungsi #bjekti dengan
menggunakan bilangan pengali 9agrange sepertipersamaan berikut :
+inimum dari ungsi tanpa batas untukmenentukan titik di mana sebagian dari ungsiuntuk ariabel ariabel sama dengan n#l adalah
seperti persamaan berikut:
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
10/22
Sehingga k#ndisi untuk pengiriman biayapr#duksi dari pembangkit ke i yang #ptimum
adalah:
!ari Persamaan (13)* untuk menentukan harga Pi*
adalah:
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
11/22
Hubungan hubungan yang diberikan danpersamaan (1
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
12/22
Penyelesaian pengiriman daya nyata #ptimal daripembangkit dengan mengabaikan rugi rugi daya
dapat dilakukan se"ara analisis ,ila rugi rugidaya yang diperhitungksn harus diselesaikanse"ara iterasi* harga = didapat dari hasil
perhitungan dengan harga estimasi a%al yangtelah ditentukan terlebih dahulu sampai ?Pi
dalam ketelitian yang tinggiPenyelesaian se"ara "epat dapat dilakukandengan menggunakan met#de gradien yang
ditunjukan pada persamaan (1>) dan dapat ditulis
ulang sebagai berikut@
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
13/22
Persamaan (1A) diatas bila ditulis dalam derettyl#r pada sebuah titik #perasi =(k) dan dengan
mengabaikan bentuk #rde paling tinggi akanmenghasilkan:
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
14/22
P4N565+7N !787 OP5+79 !4N7N+4N7,75/7N 65 ' 65 !787 !7N+4+P46H5N7N ,77S ' ,77S4N467O6
/eluaran daya dari generat#r seharusnya tidakmelebihi keperluan #perasi stabilitas sistem
sehingga daya dari generat#r tersebut terbatas
pada batas minimum dan maksimum yangdiberikan
;ara memper#leh hasil daya nyata untuk setiapstasiun pembangkit yang #ptimal sehingga ungsi
#bjekti minimum sesuai dengan batasan yangdiberikan #leh persamaan (
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
15/22
Syarat syarat untuk pengiriman daya nyata yang#ptimal dari pembangkit dengan mengabaikan
rugi rugi rugi daya adalah sebagai berikut:
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
16/22
P4N565+7N !787 OP5+79 !4N7N+4+P46H5N/7N 65 ' 65 !787
ntuk memasukkan pengaruh dari rugi rugi dayanyata pada saluran transmisi ke dalam
perhitungan sebagai keluaran daya nyatagenerat#r seperti persamaan berikut:
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
17/22
Pengiriman daya nyata yang #ptimal daripembangkit bertujuan untuk memperke"il biayapembangkit se"ara keseluruhan Sedangkan ;i
sebagai ungsi biaya keseluruhan dari pembangkitadalah seperti persamaan berikut:
/eluaran daya dari pembangkit didapatkan daripersamaan jumlah t#tal beban dan rugi rugi dayaseperti berikut ini :
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
18/22
Simulasi dengan menggunakan perangkatlunak 4!S7 200> tentang adan"ed p#%er
B#% didapatkan hasil k#mputasi yanghanya menekankan pada keseimbangandaya
PEMBAHASAN
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
19/22
Semua daya yang dibangkitkan sama dengan t#tal daya yangdiminta beban ditambahkan semua daya yang hilang (l#sses)Pada hitungan ini tidak diperhatikan batas batas kemampuan
generat#r membangkitkan daya* kapasitas trans#rmat#r*kapasitas penghantar (eeder) dalam mengalirkan arus
(ampa"ity)* akt#r keamanan-kesehatan jaringan N ataupun N'1
Pelanggaran 'pelanggaran batas kemampuan peralatan apabilaterjadi terus menerus akan sangat membayakan kestabilan
penyaluran daya listrik ntuk mengantisipasi dilakukan usahapen"egahan dengan penjad%alan ulang pembangkitan dengan
memperhatikan batas 'batas kemampuan peralatan
!engan #ptimisasi aliran daya diharapkan semua batasanterpenuhi* %alau kadang harus dengan "ara pengurangan
beban /eputusan pengurangan beban diambil apabilaalternati lain tidak memenuhi syarat batas maksimum N #rN'1 se"urity "#nstraint adalah menjadi a"uan utama dalam
melakukan pengurangan beban (l#ad shedding)
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
20/22
,esarnya beban yang dilepas dari jaringan adalahsebesar kelebihan beban dibandingkan denganjumlah daya yang mampu dibangkitkan #lehseluruh generat#r pada keadaan ber#perasi
maksimum
,eban mana saja yang b#leh dilakukan pelepasanadalah sangat tergantung pada banyak akt#r
&akt#r akt#r tersebut antara lain: siat beban*rugi daya* susut tegangan* p#%er akt#r*kemampuan eeder* trans#rmat#r dan biaya
ek#n#misnya
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
21/22
,atas' batas dalam Optimal P#%er &l#% antara lain sebagaiberikut :
-
7/24/2019 2113030030_optimisasi Pada Sistem Daya Listrik
22/22
Simulasi a"tie #ptimal p#%er B#% dalam pr#sesperhitungan selalu memperhatikan batas 'batas
kemampuan* tidak hanya men"apai keseimbangandaya
Pelanggaran batasan masih ada* tapi nilainyalebih ke"il
Pemutusan daya terjadi untuk memenuhipermintaan batas aman N atau N'1
KESIMPULAN