pengaturan frekuensi

Download pengaturan frekuensi

Post on 18-Jul-2015

249 views

Category:

Engineering

11 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Frekuensi adalah salah satu besaran listrik yang merupakan gelombang sinusoidal dari tegangan atau arus listrik dalam satu detik dan diukur dengan besaran Hertz.

    Standar Frekuensi dalam batas kisaran operasi normal (50 0,2 Hz), kecuali penyimpangan dalam waktu singkat diperkenankan pada kisaran (50 0,5 Hz)

  • Menyetimbangkan daya nyata (watt) keluaran pembangkit dengan daya nyata yang dikonsumsi pemanfaat tenaga listrik (beban)menambah atau mengurangi daya nyata keluaran pembangkit sesuai perubahan konsumsi bebanmengoperasikan unit pembangkit dengan mode primary control.mengoperasikan unit pembangkit dengan mode secondary control (program LFC = Load Frequency Control atau AGC = Automatic Generation Control).

    Pengaturan Frekuensi Sistem

  • Kesetimbangan beban dan pembangkitanFrekuensi sistem (hertz) menunjukkan keseimbangan sesaat antara daya nyata (MW) yang dibangkitkan dengan daya nyata (MW) yang dikonsumsi beban.Pada saat daya nyata yang dibangkitkan = daya nyata yang dikonsumsi beban, frekuensi = 50 hertz.

  • Pada saat daya nyata yang dibangkitkan > daya nyata yang dikonsumsi beban, frekuensi > 50 hertz.Mengurangi daya (MW) yang dibangkitkan, agar frekuensi kembali ke 50 hertz.Kesetimbangan beban dan pembangkitan

  • Pada saat daya nyata yang dibangkitkan < daya nyata yang dikonsumsi beban, frekuensi < 50 hertz.Menambah daya (MW) yang dibangkitkan, agar frekuensi kembali ke 50 hertz.Kesetimbangan beban dan pembangkitan

  • Pelaksanaan Pengaturan FrekuensiKondisi sistem normalMenambah atau mengurangi MW keluaran pembangkitMengatur dari pusat pengatur beban (control centre)Mengikuti rencana pembebanan pembangkitBila frekuensi di luar rentang (50,0 0,2) HzOtomatisPengaturan primer free governor (pembangkit merespon sendiri setiap perubahan: kapan/seberapa cepat/seberapa besar ia harus merespon)Pengaturan sekunder (LFC atau AGC)

  • Pelaksanaan Pengaturan FrekuensiKondisi gangguanMelakukan pengurangan beban: brown out, load curtailmentMelakukan manual load sheddingOtomatisautomatic load shedding oleh under frequency relay (UFR) atau oleh aplikasi melalui SCADA

  • Strategi Pengaturan FrekuensiILUSTRASIFrekuensi sistem saat pembangkit (3x600 MW) trip, beban sistem 13.000 MW

    PT. PLN (Persero) P3B

    Review

    -

    tanpa

    load shedding

    -

    dengan

    load shedding (

    tahap

    1,2

    dan

    3)

  • Strategi Pengaturan FrekuensiILUSTRASIFrekuensi sistem saat pembangkit (3x600 MW) trip, beban sistem 10.000 MW

    PT. PLN (Persero) P3B

    Review

    ;

    tanpa

    load shedding

    dengan

    load shedding

    tahap

    1,2

    dan

    3

  • Pengaturan PrimerPerubahan MW keluaran pembangkit sebagai respon terhadap perubahan frekuensi sistem (respon individu dr pembangkit)Bersifat individuMembawa frekuensi ke nilai referensinya (misal 50 Hz)

  • Pengaturan PrimerGenerator akan :menambah keluaran MW, ketika merasakan frekuensi sistem rendah;mengurangi keluaran MW, ketika merasakan frekuensi sistem tinggi.Pengaturan primer tanpa perintah dari pusat pengatur.

  • Respon Generator Terhadap Perubahan FrekuensiRespon frekuensi yang diberikan generator ditentukan oleh: Speed Regulation (droop) Frequency deadband Ramp rate

  • Speed regulation atau droop adalah rasio perubahan frekuensi (f) terhadap perubahan katub (valve/gate) yang dikendalikan governor, atau nilai persentase perubahan frekuensi terhadap persentase perubahan keluaran daya nyata (MW) generatorSpeed Regulation (Droop)Prinsip dasar kontrol Speed Droop adalah bagaimana mempertahankan putaran Generator yang terkoneksi dengan Sistem ( Jaringan ) pada Frekwensi yang sesuai atau sama dengan Frekwensi Sistem

  • Besaran speed droop setting ini umumnya untuk masing-masing Governing Turbin berbeda, Governing Turbin Uap, Turbin Air ataupun Gas Turbin. Umumnya untuk internal combustion engine seperti Gas Turbin dan Diesel akan lebih cepat dalam merespon perubahan frekuensi, demikian pula Turbin Air. Namun untuk sistem external combustion engine, seperti boiler uap, nuklir dan HRSG mempunyai karakterisktik yang lebih lambat. Speed Regulation (Droop)

  • Pengaturan Primer Governor menerima umpan balik negative berupa kecepatan output dari turbin. Kemudian turbin memberikan respon dengan merubah posisi dari katup untuk memberikan input uap pada turbin uap, sehingga kecepatan turbin dapat dikendalikan.

  • Primer Pengaturan besaran Speed Droop yang dimiliki Governoor secara langsung baik diperbesar atau diperkecil perubahan S1 ke S2 pada gambar. Semakin kecil Speed Droop yang dimiliki Governoor semakin peka terhadap perubahan beban dan begitu sebaliknya semakin besar Speed Droop semakin malas ( kurang peka ) terhadap perubahan beban.Sekunder Pengaturan tanpa mengubah besaran, melainkan hanya mengembalikan Frekwensi ke 100 %, biasanya dilakukan oleh OperatorJenis Pengaturan Speed Regulation (Droop)

  • Jenis Pengaturan Speed Regulation (Droop)sesaat sebelum sinkron, sebuah mesin akan berada pada a1. Secara perlahan, pada saat beban naik, maka akan bergerak ke b2 dan akhir berada b3. kondisi saat terjadi perubahan frekuensi sebesar f maka pada kondisi b3 beban mesin akan mengayun mencapai c3 yang disebut overwound speed set point akibat dari turbin valve yang telah membuka penuh. Kerugian dari kondisi ini adalah pada saat unit diminta menurunkan beban, operator tidak akan mampu menurunkannya secara cepat untuk mencapai c2a2. Untuk mengatasi kondisi tersebut pembangkit umunya dilengkapi dengan alarm automatic reduction untuk membatasi beban

  • Speed Regulation (Droop)

    Normal Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    50 MW

    Pada Frekuensi Normal

    50 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    High Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    43 MW

    Jika Frekuensi Naik

    50,5 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    Low Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    67 MW

    Jika Frekuensi Turun

    49,0 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    Data

    8.333

    FrequencyGenerationGenG

    47.0100

    47.592

    48.083

    48.575

    49.067

    49.558

    50.050

    50.542

    51.033

    51.525

    52.017

    52.58

    52.50

    Sheet2

    Sheet3

  • Speed Regulation (Droop)

    Normal Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    50 MW

    Pada Frekuensi Normal

    50 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    High Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    43 MW

    Jika Frekuensi Naik

    50,5 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    Low Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    67 MW

    Jika Frekuensi Turun

    49,0 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    Data

    8.333

    FrequencyGenerationGenG

    47.0100

    47.592

    48.083

    48.575

    49.067

    49.558

    50.050

    50.542

    51.033

    51.525

    52.017

    52.58

    52.50

    Sheet2

    Sheet3

  • Speed Regulation (Droop)

    Normal Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    50 MW

    Pada Frekuensi Normal

    50 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    High Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    43 MW

    Jika Frekuensi Naik

    50,5 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    Low Freq

    91.667

    83.334

    75.001

    66.668

    58.335

    50.002

    41.669

    33.336

    25.003

    16.67

    8.337

    0.004

    67 MW

    Jika Frekuensi Turun

    49,0 Hz

    Generation

    Frekuensi (Hz)

    Keluaran Generator (MW)

    Generator dengan Speed Droop 5%

    Data

    8.333

    FrequencyGenerationGenG

    47.0100

    47.592

    48.083

    48.575

    49.067

    49.558

    50.050

    50.542

    51.033

    51.525

    52.017

    52.58

    52.50

    Sheet2

    Sheet3

  • Frequency DeadbandFrequency deadband adalah nilai perubahan frekuensi dimana governor mulai merespon untuk merubah (menambah atau mengurangi) keluaran MW generator. Frequency deadband tergantung dari rentang Frekuensi yang diijinkan dimana Turbin Generator dapat beroperasi sesuai dengan karakter