skripsi penggunaan metode regresi linear...
TRANSCRIPT
i
SKRIPSI
PENGGUNAAN METODE REGRESI LINEAR DAN REGRESI LINEAR
BERGANDA UNTUK PENENTUAN BEBAN LISTRIK DI PENYULANG
SIMPANG TIGA GARDU INDUK KERAMASAN
Skripsi Ini Dibuat Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar
Strata Satu Teknik Elektro
OLEH:
NAMA : NOVIA LORENZA
NRP : 132015026
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG
2019
ii
iii
iv
MOTTO
“Jawaban sebuah keberhasilan adalah belajar dan tidak pernah putus asa”
“Rahasia keberhasilan adalah Kerja keras dan belajar dari kesalahan”
“Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia akan berada di jalan Allah”
(H.R. Tarmidzi)
“Hai orang-orang beriman, Jadikanlah sabar dan Shalatmu sebagai penolongmu,
sesungguhnya Allah bersama orang-orang sabar” (Al-Baqarah: 153)
v
KATA PENGANTAR DAN UCAPAN TERIMA KASIH
Assalamualaikum Wr. Wb.
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan
berkah dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi
dengan judul “Penggunaan Metode Regresi Linear Dan Regresi Linear
Berganda Untuk Penentuan Beban Listrik Di Penyulang Simpang Tiga Gardu
Induk Keramasan”. Skripsi ini disusun sebagai salah salah satu syaratuntuk
mencapai gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro, Universitas
Muhammadiyah Palembang. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat, kesehatan dan ridho-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
2. Kedua Orang tua tercinta (Ayah Tonedi dan Ibu Rezaleha)yang selalu
memberikan do’a, semangat, dan dukungannya baik moril maupun
materil yang diberikan sejak penulis lahir tanpa bisa terbalaskan oleh
penulis.
3. Kedua saudara penulis, Leonardho selaku kakak, dan Sandra Lorenza
selaku adik penulis. Yang selalu memberikan semangat dan do’a dalam
penyelesaian Skripsi ini.
4. Ibu Erliza Yuniarti, S.T., M.Eng selaku pembimbing 1 yang telah
membimbing serta meberikan wawasan dalam penyelesaian Skirpsi ini.
5. Bapak Ir.Muhar Danus,.M.T selaku Pembimbing 2 yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan kepada penulis.
6. Bapak Dr.Ir.Kgs.Ahmad Roni,M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Palembang
7. Bapak Taufik Barlian,M.Eng selaku Kepala Program Studi Teknik
Elektro Universitas Muhammadiyah palembang.
vi
8. Terima kasih juga untuk kekasih tersayang Alvi Syahrin karena telah
mensupportdan selalu memberikan dukungan kepada penulis hingga
dapat menyelesaikan skripsi ini.
9. Teman-teman Elektro 2015 yang telah berperan penting dalam dukungan
mereka kepada penulis.
10. Dan terima kasih kepada semua pihak yang telah terlibat dalam penulisan
skripsi ini.
Penulis menyadari dalam pembuatan dan penulisan Skripsi ini masih jauh
daari kata sempurna, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran
pembaca guna untuk menjadi perbaikan kedepannya. Akhir kata, semoga
Skripsi ini dan bermanfaat bagi pembaca, semoga Allah senantiasa
memberikan ilmu yang bermanfaat untuk kita semua.
Wassalammualaikum Wr. Wb.
Palembang, Februari 2019
Penulis
Novia Lorenza
vii
DAFTAR ISI
Halaman
COVER ............................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................. iii
MOTTO .........................................................................................................iv
KATA PENGANTAR DAN UCAPAN TERIMA KASIH ............................... ii
DAFTAR ISI .................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix
DAFTAR TABEL .............................................................................................. x
ABSTRAK ........................................................................................................xii
BAB 1PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang....................................................................................... 1
1.2. Tujuan Penelitian ................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah .................................................................................... 3
1.4. Sistematika Penulisan ............................................................................ 4
BAB 2TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1 Tinjuan Teori ......................................................................................... 5
2.1.1Komponen Sistem Tenaga Listrik Listrik dan Fungsinya .............. 5
2.2 Sistem Distribusi Tenaga Listrik ............................................................ 7
2.2.1Pengertian Distribusi Tenaga Listrik............................................. 7
2.2.2Jaringan sistem distribusi primer .................................................. 9
2.2.3Jaringan sistem distribusi sekunder ............................................. 13
2.3 Karakteristik Beban Tenaga Listrik ...................................................... 15
2.3.1Klasifikasi Beban ....................................................................... 15
2.3.2Karekteristik umum beban listrik ................................................ 17
2.4 Peramalan ............................................................................................ 19
viii
2.4.1Pengertian Peramalan ................................................................. 19
2.4.2Metode Peramalan ...................................................................... 19
2.4.3Metode Peramalan ...................................................................... 20
2.5 Tinjauan Penelitian Sebelumnya .......................................................... 23
BAB 3METODE PENELITIAN .................................................................... 25
3.1 Waktu dan Tempat ............................................................................... 25
3.2 Diagram Alir........................................................................................ 25
3.3 Metode Pelaksanaan ............................................................................ 27
BAB 4PERHITUNGAN DAN ANALISA ....................................................... 29
4.1 Data ..................................................................................................... 29
4.1.1Penentuan data ........................................................................... 29
4.1.2Data Penyulang Simpang Tiga.................................................... 30
4.2 Pehitungan dan Pembahasan ................................................................ 31
4.2.1Perhitungan menggunakan metode regresi linear ........................ 31
4.2.2 Perhitungan metode regresi linear berganda ............................... 37
4.3 Analisa Hasil Peramalan ...................................................................... 45
BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 49
5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 49
5.2 Saran ................................................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 51
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pembangkit Tenaga Listrik ............................................................ 2
Gambar 2. Diagram Penyaluran Energi Listrik dari Pembangkit hingga
Konsumen .......................................................................................................... 8
Gambar 3. Bagian-Bagian distibusi Primer...................................................... 9
Gambar 4. Skema Saluran Sistem Radial ....................................................... 10
Gambar 5. Skema Saluran Tie Line ................................................................ 11
Gambar 6. Skema Saluran Sistem Loop ......................................................... 11
Gambar 7. Skema Saluran Sistem Spindel ..................................................... 12
Gambar 8. Skema Saluran Sistem Cluster ..................................................... 13
Gambar 9. Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah dan
konsumen ......................................................................................................... 13
Gambar 10. Kabel AAAC ................................................................................ 14
Gambar 11. Kabel ACSR ................................................................................ 15
Gambar 12. Kurva beban harian .................................................................... 18
Gambar 13. Kurva beban bulanan ................................................................. 18
Gambar 14. Kurva Beban Tahunan ............................................................... 19
Gambar 15. Blok Diagram .............................................................................. 26
Gambar 16. Grafik Arus Sebenarnya dengan Hasil Nilai Regresi ................ 34
Gambar 17. Grafik Hasil Perbandingan Nilai Arus Real dan Arus Peramalan
.......................................................................................................................... 36
Gambar 18. Grafik Hubungan Antara Arus, Daya, Dan Tegangan .............. 39
Gambar 19. Beban puncak hari senin-hari minggu ....................................... 46
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Data Arus, Daya, Dan Tegangan .......................................................... 30
Tabel 2. Perhitungan Untuk Mendapatkan Nilai Konstanta A Dan Koefisien B
Pada Daerah Simpang Tiga ................................................................................ 31
Tabel 3. Hasil Peramalan Beban Dengan Metode Regresi .................................. 35
Tabel 4. Data Historis Arus, Daya, Dan Tegangan ............................................. 37
Tabel 5. Hasil Perhitungan Untuk Mendapatkan Nilai Konstanta Dan Koefisien. 40
Tabel 6. Perhitungan Untuk Mendapatkan Nilai Konstanta A Dan Koefisien B
Pada Daerah Simpang Tiga ................................................................................ 41
Tabel 7. Hasil Peramalan Menggunakan Metode Regresi Berganda ................... 44
xi
ABSTRAK
Penggunaan listrik di Indonesia maka semakin meningkat seiring dengan
kebutuhan listrik yang harus di salurkan oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN)
kepada konsumen.Beban listrikmemiliki karakteristik yang berbeda sesuai dengan
jenis konsumen penggunanya yaitu perumahan, industri, komersil, dan sosial.
Peramalan beban listrik merupakan suatu prediksi atau perkiraan di masa
yang akan datang berdasarkan data masa lampau yang telah dianalisis secara
ilmiah. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan meramalkan beban
listrik di Penyulang Simpang Tiga pada Gardu Induk Keramasan. Data yang
digunakan merupakan data sekunder yang dikelompokkan berdasarkan hari dalam
periode minggu selama satu tahun (2013). menggunakan metode regresi linear dan
regresi linear berganda.
Berdasarkan hasil perhitungan, besar nilai error menggunakan MAPE
pada metode regresi linear adalah 0,153% hingga 0,488%, sedangkan, metode
regresi linear berganda memiliki tingkat error yang lebih tinggi 2,941% hingga
5,541%.
Kata Kunci : Peramalan beban, Regresi Linear, Regresi Linear Berganda
1
BAB1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Energi listrik merupakan suatu kebutuhan primer yang sering digunakan
oleh masyarakat, baik digunakan pada perumahan, industri, komersil, dan sosial.
Apabila energi listrik tidak ada maka semua peralatan dan kegiatan apapun yang
bergantung dari energi listrik tidak dapat berfungsi dengan baik dan tidak
memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Pertumbuhan ekonomi, perkembangan dunia
industri, pertambahan jumlah penduduk, serta pesatnya kemajuan teknologi
menjadi penyebab utama dalam peningkatan jumlah penggunaan listrik di
Indonesia.
Semakin banyak penggunaan listrik di Indonesia maka semakin meningkat
pula kebutuhan listrik yang harus di salurkan oleh Perusahaan Listrik Negara
(PLN) kepada konsumen.PLN merupakan sumber utama penyalur listrik untuk
semua masyarakat, listrik yang disalurkan PLN memiliki beberapa macam beban,
setiap konfigurasi beban memiliki karakteristik yang berbeda sesuai dengan
kebutuhan. Di rumah tangga, industri, komersil, dan sosial memiliki nilai beban
resistif, induktif dan kapasitif yang berbeda-beda sehingga akan mempengaruhi
nilai daya listrik berbeda pada setiap konsumen.
Letak sistem pembangkit biasanya jauh dari konsumen maka dibutuhkannya
sistem transmisi dan distribusi. Proses pembangkitan energi listrik membutuhkan
sumber daya baik dari manusia maupun alam. Energi listrik berawal dari pusat
pembangkit yang berfungsi untuk mengkonversi sumber primer menjadi energi
listrik, yang kemudian disalurkan ke sistem transmisi tegangan tinggi, untuk
menaikan suatu tegangan dengan menggunakan trafo step up. Saluran Tranmisi
dihubungkan kembali ke sistem distribusi yang bertujuan untuk menyalurkan
tegangan sesuai dengan kebutuhan konsumen dengan menggunakan trafo step
down.
2
Gambar 1.Pembangkit Tenaga Listrik
Sumber: (Bintang, 2014)
Kebutuhan energi listrik sangat dipengaruhi oleh perkembangan pesatnya
perkembangan tekhnologi yang merupabah kultur atau budaya serta kebiasaan
masyarakat untuk penggunaan energi listrik,berimbas pada bervariasinya
penggunaan energi listrik membuat laju penggunaan tenaga listrik semakin
meningkat. Perencanaan penyediaan energi listrik dimasa lalu, masa sekarang
maupun dimasa yang akan datang membutuhkan pertimbangan yang bersifat naik
turun, serta mampu memperkirakan penggunaan listrik dengan baik(Harsono,
Ciptomulyono, & Siswanto, 2005). Adapun untuk mempersiapkan pengembangan
usaha listrik dibutuhkan suatu perkiraan atau peramalan untuk menyusun suatu
rencana kebutuhan listrik dan cadangan daya beserta dasar perhitungannya.
Secara umum, setiap beban memiliki karakteristik beban yang berbeda.
Karakteristik beban puncak perumahan umumnya berada pada malam hari mulai
pukul 18.00 WIB - 22.00 WIB (Suswanto, 2009) hal ini disebabkan karena
adanya pengaruh tenaga listrik berupa penerangan untuk sektor perumahan.
Sedangkan, karekteristik beban pada sektor industri tidak berubah berada pada
siang hari, karena industri beroperasi selama 24 jam.
Peramalan merupakan suatu prediksi atau perkiraan untuk masa yang akan
datang dengan menggunakan data masa lalu. Peramalan di bidang tenaga listrik
pada umumnya merupakan suatu ramalan kebutuhan energi listrik (Watt jam) dan
ramalan beban tenaga listrik (Watt). Keduanya sering disebut dengan istilah
Demand and LoadForecasting. Hasil peramalan beban listrik ini bisa digunakan
untuk menjaga tingkat keandalan suatu sistem pembangkit maupun distribusi agar
tetap meyalurkan tegangan secara terus menerus.
3
Berdasarkan peningkatan jumlah penduduk, perkembangan teknologi dan
pertumbuhan ekonomi setiap daerah maka diperlukan perhitungan untuk
meramalkan beban listrik dalam jangka waktu pendek maupun jangka panjang,
dan kebutuhan (Suswanto, 2009).Perencanaan penjadwalan pengoperasian
pembangkit energi listrik, agar beban yang dibangkitkan sesuai dengan kebutuhan
beban disuatu daerah. Oleh karena itu, penulis menggunakan suatu metode yang
digunakan untuk meramalkan beban listrik, yaitu metode Regresi Linear dan
Regresi Linear Berganda yang mampu memberikan hasil peramalan yang akurat
untuk menanggulangi keterbatasan tersebut.
1.2. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini dilakukan sebagai berikut :
1. Mengidentifikasi beban listrik menggunakan data historis pada
GarduInduk Keramasan di Penyulang Simpang Tiga
2. Meramalkan pertumbuhan bebanberdasarkan beban harian dalam waktu
periode minggu dalam satu tahunpada Gardu Induk Keramasan
Penyulang Simpang Tiga berdasarkan persamaan beban.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah yang dibahas di penelitian ini adalah :
1. Peramalan beban listrik hanya pada Gardu Induk Keramasandi
Penyulang Simpang Tiga pada sistem distribusi.
2. Data analisa berdasarkan beban harian hanya pada tahun 2013
3. Hanya Menghitung peramalan beban di masa yang akan datang dengan
nilai tegangan konstan.
4
1.4. Sistematika Penulisan
Penelitian ini terdiri dari beberapa bab, yang kemudian dibagi kembali
menjadi beberapa sub bab. Bab satu merupakan isi dari pendahuluan, yang terdiri
dari latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
Bab dua isi dari tinjauan pustaka yang berisikan teori penulisan. Pada bab tiga,
menjelaskan Metode penelitian yang berisikan rangkaian rancang penelitian.
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini berisi uraian tentang latar belakang masalah yang mendasari
pentingnya diadakan penelitian, tujuan dan pembatasan masalah, serta
sistematika penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tinjauan pustaka yang menguraikan kajian tematis yang
berkaitan erat dengan topik bahasan penelitian. Tinjauan penelitian
terkini sesuai dengan segmentasi kajian dan perkembangan terakhir
kajian yang ada.
BAB 3 METODE PENELITIAN
Bab ini berisi uraian tentang disain penelitian, data penelitian,
pengumpulan data dan teknik analisis data yang digunakan.
BAB 4 PERHITNGAN DAN ANALISA
Pada bab ini berisi tentang data dan pembahasan tentang “Peramalan
beban listrik di Gardu Induk Keramasan pada Penyulang Simpang Tiga
dengan metode regresi linear dan regresi linear berganda”.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran akhir dari
pembahasan persamaan beban untuk menentukan perkiraan beban pada
masa yang akan datang.
51
DAFTAR PUSTAKA
(Persero), P. ( 2010). Buku 4 Standar Konstruksi Gardu Distribusi Dan Gardu
Hubung Tenaga Listrik. Jakarta.
Antonov, & Rahman, A. (2015). Prakiraan Dan Analisa Kebutuhan Energi Listrik
Provinsi Sumatera Barat Hingga Tahun 2024. Jurnal Teknik Elektro Itp, Volume
4, No. 2 , 34-43.
Ardiansyah, A. (2010). Analisis Keandalan Sistem Jaringan Distribusi Udara 20
Kv. 7.
Gujarati, D. (2003). Ekonometrika Dasar. Jakarta: Erlangga.
Harsono, A. S., Ciptomulyono, U., & Siswanto, N. (2005). Usulan Penggunaan
Metode Fuzzy Artificial Neural Network Untuk Peramalan Kebutuhan Listrik
(Studi Kasus : Pln Area Pelayanan Malang). Prosiding Seminar Nasional
Manajemen Teknologi I, (Pp. 1-12). Surabaya.
Kurniawan, D. (2008). Regresi Linear (Linear Regression). Viena, Austria: R
Development Core Team.
Maryantho, M., Yudaningtyas, E., & Naba, D. A. (2015). Peramalan Beban
Jangka Panjang Sistem Kelistrikan Kota Palu Menggunakan Metode Logika
Fuzzy. EECCIS Vol. 9, No. 1 , 13-18.
Mujiman, & Priyosusilo, L. (2012). Permodelan Beban Puncak Gardu Induk
Waters Dengan Program Aplikasi Microsoft Excel. Prosiding Seminar Nasional
Aplikasi Sains Dan Teknologi (SNAST). Yogyakarta.
Riduwan. (2009). Pengantar Statistika Sosial. Bandung: Alfabeta.
Suhadi, & Tri, W. (2008). Teknik Distribusi Tenaga Listirk. Jakarta: Direktorat
Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Suswanto, D. (2009). Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Padang.
52
Suswanto, D. (2009). Sistem Distribusi Tenaga Listrik. In Sistem Distribusi
Tenaga Listrik. Padang.
Syahputra, D. R. (2017). Transmisi Dan Distribusi Tenaga Listrik. Yogyakarta:
CV Kaliwangi.
Yuniarti, E. (2011). Sistem Distribusi Tenaga Listrik. In Buku Ajar Sistem
Distribusi (Pp. 1-165). Palembang.