1. bab i pendahuluan

1
1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sistem jaringan transmisi tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari
sistem ketenagalistrikan. Jaringan transmisi ini akan menyalurkan daya dari sistem
pembangkitan listrik ke sistem jaringan distribusi. Penyaluran daya listrik yang
dibangkitkan ini akan melalui sistem jaringan transmisi dari suatu lokasi ke lokasi
lain sesuai kebutuhannya. Lokasi antar pembangkitan listrik yang letaknya
berjauhan ini akan saling terhubung dengan sistem tenaga listrik melalui jaringan
transmisi yang panjang untuk menyalurkan daya ke beban listrik.
Proses penyaluran daya dari pembangkitan listrik menuju ke beban yang
tersebar tentunya juga harus disalurkan seoptimal mungkin sehingga daya yang
disalurkan ke beban memiliki keandalan sistem yang baik. Keandalan sistem tenaga
listrik juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang salah satunya adalah peningkatan
beban oleh pelanggan listrik. Peningkatan beban di Indonesia dari tahun ke tahun
mengalami peningkatan sekitar 3 sampai 8 persen setiap tahunnya (PLN, 2014).
Hal ini menunjukkan bahwa jumlah beban di Indonesia dari tahun ke tahun terus
mengalami peningkatan. Peningkatan beban pada saluran transmisi akibat
penambahan kebutuhan pasokan daya listrik akan menyebabkan masalah
ketidakstabilan tegangan sehingga menyebabkan tegangan runtuh atau voltage
collapse (M.Kowsalya, Garg, & Gupta, 2009). Masalah tegangan sistem tenaga
listrik menjadi masalah pada keamanan operasi sistem yang terkait dengan masalah
2
pembebanan dan rugi-rugi daya. Pada kondisi beban puncak, drop tegangan pada
saluran juga akan meningkat sehingga dapat merugikan sistem tenaga listrik. Jika
hal ini diabaikan, sistem tenaga listrik akan mengalami runtuh tegangan dimana
tegangan akan menurun walaupun beban pada sistem telah dikurangi sehingga akan
menyebabkan pemadaman total atau black out pada sistem tenaga listrik (Rahim,
2014). Hal tersebut tentunya akan mempengaruhi keandalan sistem tenaga listrik
pada jaringan tersebut.
Bertambahnya jumlah beban listrik tersebut, harus diimbangi dengan
penambahan kapasitas pembangkit listrik. Berdasarkan dengan kondisi yang yang
ada, penambahan jumlah kapasitas pembangkit memiliki jumlah kenaikan yang
lebih besar daripada peningkatan saluran transmisi (PLN, 2014). Hal ini disebabkan
oleh pembebasan lahan dan faktor non teknis lainnya dalam penambahan saluran
transmisi. Oleh karena itu, saluran transmisi listrik harus dimaksimalkan dengan
baik. Untuk memaksimalkan transfer daya pada saluran, salah satu cara yang dapat
dilakukan adalah dengan meningkatkan besar transfer daya pada jaringan transmisi
sistem tenaga listrik. Besar transfer daya listrik yang mampu dibangkitkan dan
ditransfer melalui jaringan interkoneksi dalam keadaan sistem yang handal disebut
juga dengan Total Transfer Capability (TTC). Peningkatan jumlah TTC ini perlu
dilakukan pada sistem interkoneksi jaringan transmisi untuk meningkatkan
kemampuan transfer daya listrik menuju ke beban atau pelanggan listrik pada
jaringan transmisi sisem tenaga listrik.
Dalam peningkatan besar kemampuan transfer daya tersebut, diperlukan
suatu piranti untuk melakukan pengaturan besar daya reaktif pada saluran.
3
Pengaturan besar daya reaktif tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan
Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS). Penggunaan peralatan
FACTS ini juga memiliki tujuan untuk meningkatkan kemampuan transmisi daya,
kontrol tegangan, peningkatan stabilitas tegangan dan perbaikan stabilitas sistem
tenaga listrik (Natesan & Radman, 2004; A., A., & Shabib., 2014). Peralatan
FACTS ini pertama kali di kenalkan oleh Narain G. Hingorani pada tahun 1988
(Hingorani & Gyugyi, 2000). Sejak saat itu, berbagai jenis pengendali FACTS telah
dikembangkan dan diperkenalkan. Berdasarkan jenis peralatan FACTS, Unified
Power Flow Controller (UPFC) merupakan perangkat yang paling serbaguna dan
efisien untuk mengendalikan daya listrik. Sehingga, UPFC digunakan dalam
mengatur besar daya reaktif pada saluran untuk meningkatkan TTC.
Dalam penelitian ini, analisis pengaruh penggunaan UPFC dalam
peningkatan Total Transfer Capability (TTC) pada suatu jaringan transmisi sistem
tenaga listrik dilakukan dengan melakukan simulasi menggunakan salah satu
perangkat lunak Power System Analysis Toolbox (PSAT) yang dikembangkan oleh
Federico Milano dengan memanfaatkan perangkat lunak Matlab. Pada simulasi ini
juga digunakan metode Continuation Power Flow (CPF) untuk mencari nilai Total
Transfer Capability (TTC) pada jaringan transmisi sistem tenaga listrik.
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasaran dengan latar belakang diatas, maka perumusan masalah pada
penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh pengunaan UPFC terhadap peningkatan Total
Transfer Capability (TTC) pada jaringan transmisi sistem tenaga listrik?
4
2. Bagaimana penempatan penggunaan UPFC yang baik untuk meningkatkan
Total Transfer Capability (TTC) pada jaringan transmisi sistem tenaga
listrik?
1.3.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitiaan ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh pengunaan UPFC terhadap peningkatan Total
Transfer Capability (TTC) pada jaringan transmisi sistem tenaga listrik.
2. Mengetahui lokasi penempatan penggunaan UPFC yang baik untuk
meningkatkan Total Transfer Capability (TTC) pada jaringan transmisi
sistem tenaga lisrik yang digunakan.
3. Mengetahui pengaruh penggunaan UPFC terhadap tegangan pada setiap bus
jaringan transmisi sistem tenaga listrik yang digunakan.
1.4.
Batasan Masalah
Pada penelitian ini terdapat batasan masalah sebagai berikut:
1. Sistem yang digunakan pada penelitian ini menggunakan sistem data 14 bus
IEEE.
2. Analisis yang digunakan pada penelitian ini merupakan analisis statis pada
sistem 14 bus IEEE.
3. Batasan dalam perhitungan Total Transfer Capability (TTC) ini
menggunakan batasan tegangan sistem.
4. Penggunaan Unified Power Flow Control (UPFC) pada penelitian ini
sebanyak satu buah.
5
5. Nilai Total Transfer Capability (TTC) pada sistem 14 bus IEEE dihitung
berdasarkan salah satu bus yang telah mencapai batas tegangan yang
ditentukan.
1.5.
Sistematika Penelitian
Sistematika yang akan digunakan untuk menyusun penulisan penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. BAB I PENDAHULUAN
Berisi mengenai latar belakang dalam melakukan penelitiaan ini, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, dan sistematika penulisan.
2. BAB II DASAR TEORI
Dalam bab ini, berisi mengenai dasar teori yang digunakan sebagai dasar
dalam melakukan penelitian ini. Bab ini menjelaskan teori mengenai jaringan
transmisi listrik, Total Transfer Capability (TTC), UPFC dan kurva PV.
3. BAB III METODOLOGI
Dalam bab ini, dipaparkan sumber data, bahan penelitian, alat yang
digunakan pada penelitian, diagram alir penelitan, dan penjelesan tentang tahapan
yang dilakukan pada penelitian.
4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil penelitian dan pembahasan pengaruh penggunaan UPFC dalam
peningkatan nilai Total Transfer Capability (TTC) pada sistem yang digunakan.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran yang diajukan sebagai hasil akhir penelitian.