studi aliran daya 6 bus menggunakan simu

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kita panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberi rahmat dan hidayah–Nya sehingga penyusunan Laporan ini akhirnya
bisa diselesaikan. Laporan dengan judul “ Studi Aliran Daya dengan
menggunakan Metode Newton Raphson”. Laporan ini disesuaikan dengan
tujuannya untuk menunjang perkuliahan dalam mata kuliah Lab. Teknik Sistem
Tenaga, serta memenuhi tugas yang telah diberikan oleh dosen Pembimbing
kepada kami.
Materi diskusi sudah diurutkan sesuai dengan kapasitasnya masing – masing,
sehingga Mahasiswa insya Allah dapat dengan mudah memahami. Laporan ini
kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat
kurang. Oleh kerena itu kami menerima untuk pemberian saran dan kritik yang
bersifat membangun untuk kesempurnaan Laporan ini.
Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung
ataupun tidak terhadap terselesaikannya Laporan ini. Akhir kata, insya Allah
Laporan ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkannya.
Surabaya, 28 Mei 2015
Penulis
1
Lab. Teknik SIstem Tenaga
DAFTAR ISI
Kata Pengantar .......................................................................................................1
Daftar Isi ................................................................................................................2
Abstrak ...................................................................................................................4
BAB I : PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................................5
1.2 Tujuan ..............................................................................................................6
1.3 Manfaat ...........................................................................................................6
1.4 Batasan Masalah .............................................................................................6
BAB II : LANDASAN TEORI STUDI ALIRAN DAYA
2.1 Penjelasan Secara Umum ................................................................................8
2.2 Representasi Sistem Tenaga Listrik .................................................................8
2.3 Klasifikasi Bus .................................................................................................9
2.3.1 Tanda P dan Q ......................................................................................10
2.3.2 Daya Aktif .............................................................................................11
2.3.3 Daya Reaktif .........................................................................................12
2.3.4 Persamaan Pembebanan Bus..................................................................12
2.3.5 Persamaan Aliran Daya Umum .............................................................13
2.4 Metode Aliran Daya Newton Raphson ..........................................................14
BAB III : DATA PERCOBAAN
3.1 Umum ............................................................................................................16
3.2 Metode Penelitian ..........................................................................................16
3.2.1 Alur Penelitian ..........................................................................................16
3.2.2 Prosedur analisis .......................................................................................17
3.2.3 Diagram Alur Flowchart............................................................................18
3.3 Alat dan Bahan
...........................................................................................19
3.4 Langkah Percobaan .......................................................................................19
3.5 Data Studi Aliran Daya Pada Sistem 6 Bus ...................................................20
2
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.6 Gambar Studi Aliran Daya Pada Sistem 6 Bus ..............................................21
BAB IV : PROGRAM DAN HASIL STUDI ALIRAN DAYA
4.1 Program (M-File) ...........................................................................................22
4.2 Hasil Program
...........................................................................................27
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ....................................................................................................29
5.2 Saran ..............................................................................................................29
Daftar Pustaka ......................................................................................................30
3
Lab. Teknik SIstem Tenaga
Abstrak
Metode
Newton
(lengkapnya
Newton—Raphson,
merupakan salah satu metode terpopuler untuk
disingkat
NR)
menghampiri penyelesaian
persamaan f (x ) = 0 secara iteratif. Metode NR menggunakan sebuah hampiran
awal dan nilai turunan padanya untuk mendapatkan hampiran berikutnya. Di
dalam metode ini kurva fungsi yang bersangkutan dihampiri dengan garis
singgung kurva di titik yang sudah diperoleh.
Hasil analisis dan eksperimen memperlihatkan
bahwa kekonvergenan
metode NR bersifat kua-dratik (derajad kekonvergenannya 2) ke akar sederhana.
Untuk akar ganda, metode NR mempunyai derajad kekonvergenan linier, dan
dapat ditingkatkan menjadi kuadratik dengan menggunakan modifikasi rumus
iterasinya. Akan tetapi
derajad akar
modifikasi rumus iterasi NR
memerlukan informasi
atau perhitungan turunan yang lebih tinggi (untuk mengetahui
derajad akarnya).
Meskipun metode NR memerlukan perhitungan turunan fungsi, dengan
program Matlab untuk masukan cukup digunakan rumus fungsinya dan Matlab
dapat menghitung turunan fungsinya. Hal ini dilakukan dengan perhitungan
simbolik. Program Matlab yang disusun berbeda dengan program-program
implementasi metode NR yang ditemukan di dalam berbagai literatur, yang
biasanya masih memerlukan masukan fungsi turunan. Pemilihan hampiran awal
dan batas toleransi sangat menentukan kekonvergenan
metode NR. Selain itu,
kekonvergenan iterasi juga dipengaruhi oleh perilaku fungsi di sekitar hampiran
awal dan di sekitar akar. Apabila fungsi yang bersangkutan memiliki beberapa
akar, pemakaian metode NR secara berulanga-ulang dengan pemilihan hampiran
awal yang sesuai dapat digunakan untuk mendapatkan hampiran akar-akar sebuah
persamaan f (x ) = 0 .
4
Lab. Teknik SIstem Tenaga
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu masalah yang sering ditemui di dalam matematika dan sains
serta teknik adalah mencari akar persamaan, yakni mencari nilai-nilai x yang
memenuhi f (x ) =0.
Permasalahan ini dapat muncul dari masalah-masalah lain dalam matematika,
mi-salnya mencari nilai- nilai eigen suatu matriks, menghitung titik potong
sebuah kurva dengan sumbu-sumbu koordinat, mencari titik potong dua buah
kurva, dan lain-lain. Kebanyakan fungsi yang harus dicari akarnya tidak selalu
berbentuk fungsi sederhana atau suku banyak, seperti f(x) = ((x + 1)^2 )(e^x 2
- 2 ) -1, dan tidak ada metode eksak yang dapat digunakan untuk
menyelesaikannya (Jacques & Judd, 1987: 43). Sebagai alternatif penyelesaian
persamaan- persamaan demikian adalah pemakaian metode numerik untuk
mendapatkan hampiran akar-akarnya. Dengan menggunakan metode numerik,
semua permasalahan numerik yang rumit dapat diselesaikan dengan hanya
menggunakan
operasi-operasi
aritmetika
sederhana
dan
logika
serta
menggunakan prosedur yang dapat dikerjakan oleh computer.
Di antara berbagai metode untuk menyelesaikan persamaan f (x ) = 0
adalah metode Newton (lengkapnya
Newton—Raphson,
selanjutnya
disingkat NR). Metode NR memiliki ciri-ciri:
(1) memerlukan sebuah hampiran awal, dan (2) memerlukan
perhitungan turunan fungsi f (x ) dalam setiap iterasi.
(2) metode Newton tersebut berkaitan dengan fakta bahwa hampiran berikutnya diperoleh dengan cara menarik garis singgung
kurva y = f (x ) pada titik yang mempunyai absis hampiran
sebelumnya hingga memotong sumbu-x. Titik potong garis
singgung tersebut dengan sumbu-x merupakan hampiran
berikutnya.
Proses
berlanjut
sampai
hampiran
yang
diperoleh memenuhi syarat keakuratan yang ditentukan.
5
Lab. Teknik SIstem Tenaga
Salah satu kendala dalam pemakaian metode Newton adalah keharusan
menghitung nilai turunan fungsi. Hal ini tidak selalu mudah jika dilakukan
secara manual, terutama untuk fungsi-fungsi tertentu, sekalipun perhitungan
dilakukan dengan kalkulator atau komputer. Oleh karena itu, perlu dicari
software yang sesuai untuk mengimplementasikan metode Newton yang
tidak memerlukan perhitungan turunan fungsi secara manual. Matlab dapat
digunakan untuk tujuan ini.
Metode NR yang dikaji dalam penelitian ini dibatasi untuk fungsifungsi satu variabel. Analisis metode NR meliputi kekonvergenan pada
akar sederhana dan akar ganda. Contoh-contoh komputasi numerik dengan
program Matlab diterapkan pada beberapa tipe fungsi, yakni fungsi
polinomial
nonlinier,
fungsi
eksponensial,
fungsi
trigonometri,
dan
kombinasinya. Semua fungsi yang dibahas dalam penelitian ini adalah fungsi
kontinyu, setidaknya pada interval yang sedang menjadi perhatian.
1.2 Tujuan

Mengetahui dan menguasai tentang software Matlab dalam hal
menghitung Studi Aliran Daya dengan menggunakan metode
Newton Raphson.

Untuk mengetahui daya aktif dan reaktif tiap pembangkit.

Untuk mengetahui besar tegangan dan sudut phase pada setiap bus.

Untuk mengetahui daya aktif dan daya reaktif yang mengalir pada
setiap komponen tenaga listrik (penghantar dan transformator).

Untuk mengetahui semua peralatan apakah memenuhi batas – batas
yang ditentukan untuk menyalurkan daya yang diinginkan.
6
Lab. Teknik SIstem Tenaga
1.3 Manfaat
Manfaat dari percobaan Lab. Teknik Sistem Tenaga : Studi Aliran
Daya dengan metode Newton_Raphson menggunakan software Matlab,
sebagai berikut :

Mahasiswa atau khalayak umum dapat mengoperasikan atau
mengetahui fitur – fitur yang terdapat pada software Matlab yang
digunakan untuk menyelesaikan Studi Aliran Daya Listrik dengan
menggunakan metode Newton Raphson.

Mahasiswa atau khalayak umum dapat membuat dan menjalankan
program Studi Aliran Daya Listrik dengan menggunakan metode
Newton Raphson sesuai dengan yang diinginkannya.
1.4 Batasan Masalah

Studi aliran daya pada sistem 6 bus ini dengan menggunakan
software Matlab.

Studi aliran daya dengan menggunakan metode Newton Raphson
dengan faktor ketelitian (epsilon) = 0.1

Data peralatan yang tidak diperoleh pada sistem 6 bus ini akan
menggunakan konstanta yang sudah ditetapkan dalam pembelajaran.

Studi aliran daya dilakukan pada kondisi beban terpasang (kondisi
normal).

Beban merupakan beban ter–lump , yang diasumsikan bahwa beban
tersebut terhubung ke rel (bus) pada sistem 6 bus ini.

Optimasi operasi pembangkit tenaga listrik diabaikan.
7
Lab. Teknik SIstem Tenaga
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Penjelasan umum
Gambar 2.1 dibawah ini menunjukkan diagram segaris suatu sistem
tenaga listrik yang sederhana. Gambar ini menunjukkan bahwa sistem
tenaga listrik terdiri atas lima sub–sistem utama, yaitu: pusat pembangkit,
transmisi, gardu induk, jaringan distribusi, dan beban.
Gambar 2.1. Diagram Segaris Sistem Tenaga Listrik Sederhana
Pada pusat pembangkit terdapat generator dan tranformator penaik
tegangan (step-up transformer). Generator berfungsi untuk mengubah
energi mekanis yang dihasilkan pada poros turbin menjadi energi listrik.
Lalu melalui transformator penaik tegangan energi listrik ini kemudian
dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusatpusat beban. Tegangan ini dinaikkan dengan maksud untuk mengurangi
jumlah arus yang mengalir pada saluran transmisi. Dengan demikian
saluran transmisi bertegangan tinggi akan membawa aliran arus yang
rendah dan berarti akan mengurangi rugi – rugi daya transmisi.
Ketika saluran transmisi mencapai pusat beban, tegangan tersebut
akan kembali diturunkan melalui transformator penurun tegangan (step –
down transformer) yang terdapat pada gardu induk distribusi menjadi
tegangan menengah maupun tegangan rendah yang kemudian akan
disalurkan melalui saluran distribusi menuju pusat – pusat beban.
8
Lab. Teknik SIstem Tenaga
2.2 Representasi Beban – beban
Beban – beban dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu : beban
statik dan beban berputar ; motor sinkron atau motor asinkron. Beban
statik dan beban berputar biasanya direpresentasikan sebagai impedansi
konstan Z atau sebagai daya konstan P dan Q, tergantung dari alat hitung
yang digunakan. Perhitungan dengan tangan atau Network Analyzer
dengan impedansi konstan, sedang bila dihitung dengan komputer digital
direpresentasikan dengan daya P dan Q konstan.
2.3 Klasifikasi Bus
Jenis bus pada sistem tenaga, yaitu :
1.
Load bus (bus beban)
Setiap bus yang tidak memiliki generator disebut dengan
load bus. Pada bus ini daya aktif (P) dan daya reaktif (Q)
diketahui sehingga sering juga disebut bus PQ.
Daya aktif dan reaktif yang disuplai ke dalam sistem tenaga
adalah mempunyai nilai positif, sementara daya aktif dan reaktif
yang dikonsumsi bernilai negatif. Besaran yang dapat dihitung
pada bus ini adalah V dan d.
2.
Generator bus (bus generator)
Generator bus dapat disebut dengan voltage controlled bus
karena tegangan pada bus dibuat selalu konstan. Setiap bus
generator dimana memiliki daya megawatt yang dapat diatur
melalui prime mover (penggerak mula) dan besaran tegangan
yang dapat diatur melalui arus eksitasi generator sehingga bus
ini sering juga disebut dengan PV bus. Besaran yang dapat
dihitung dari bus ini adalah Q dan d.
9
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.
Slack bus
Slack bus sering juga disebut dengan Swing bus atau rel
berayun. Adapun besaran yang diketahui dari bus ini adalah
tegangan (V) dan sudut beban(d).
Suatu sistem tenaga biasanya didesign memiliki bus ini
yang dijadikan referensi yaitu besaran d =
. Besaran yang
dapat dihitung dari bus ini adalah daya aktif dan reaktif.
Secara singkat klasifikasi bus dalam sistem tenaga terdapat pada
tabel 2.1 yaitu besaran yang dapat diketahui dan tidak dapat diketahui
pada bus tersebut.
Tipe Bus
Besaran Yang Diketahui
Slack
T
Generator
(PVabus)
b
Load
e
(PQ bus)
l
[V] = 1.0 ;
=
Besaran Yang Tidak
Diketahui
P, Q
P, [V]
Q,
P, Q
[V],
2.1 Klasifikasi Bus Pada Sistem Tenaga
2.3.1
Tanda P dan Q
Salah satu yang harus diingat dalam analisa aliran daya adalah tanda
daya nyata (P) dan daya reaktif (Q). Daya reaktif lagging adalah daya
reaktif positif menunjukkan arusnya bersifat induktif dan daya reaktif
leading adalah daya negatif menunjukkan arusnya bersifat kapasitif dan
arus bus positif adalah arus yang arahnya menuju bus. Dikarenakan aliran
arus generator menuju bus dan aliran arus beban meninggalkan bus,
sehingga tanda daya adalah positif untuk bus generator dan negatif untuk
bus beban.
10
Lab. Teknik SIstem Tenaga
Oleh karena itu, dapat mengikuti ketentuan yang telah dibuat, yaitu:
1.
P dan Q dengan bus beban bersifat induktif (bus beban dengan
faktor daya lagging) adalah kedua nilai negative (S = – P – jQ).
2.
P dan Q dengan bus beban bersifat kapasitif (bus beban dengan
faktor daya leading) adalah negative dan positif berturut – turut
(S = – P + Q).
3.
P dan Q bus generator bersifat induktif (bus dengan generator
sedang beroperasi pada faktor daya lagging) adalah kedua
bernilai positif (S = P + jQ).
4.
P dan Q bus generator bersifat kapasitif (bus dengan generator
sedang beroperasi faktor daya leading).
5.
Daya reaktif dari peralatan kompensasi kapasitif shunt dilokasi
bus adalah positif.
2.3.2
Daya Aktif
i = I-
+
v = V0o
Sistem
Bila Icos  sephase dengan V, berarti
-
daya listrik dibangkitkan (sumber adalah
generator) dan mengalir menuju sistem
(arus keluar dari terminal positif).
Icos 

V
I
11
Lab. Teknik SIstem Tenaga
Dari gambar di bawah ini bila Icos
beda phase
terhadap V,
berarti daya diserap (sumber adalah motor), dan arus menuju terminal
positif dari sumber P = Re (
2.3.3
) mempunyai tanda negatif
Re = riil.
Daya Reaktif
V
90o
I
Daya reaktif sebesar
(dengan tanda positif) diberikan pada
induktansi atau induktansi menyerap daya reaktif. Arus I terbelakang
(lagging)
terhadap V.
12
Lab. Teknik SIstem Tenaga
Q=
(
) mempunyai tanda positif
= imajiner, atau + jQ.
I = I90o
+
I
v = V0o
Xc
90o
V
-
2.3.4
Persamaan Pembebanan Bus
Daya nyata dan reaktif pada suatu bus i mempunyai persamaan
sebagai berikut :
=
*
(1.1)
dan arus pada bus I adalah :
=
(1.2)
akan bertanda positif bila arus mengalir menuju ke bus i dan akan
bertanda negatif bila arus mengalir keluar dari bus i.
2.3.5
Persamaan Aliran Daya Umum
Dengan diperolehnya tegangan – tegangan pada tiap bus maka dapat
dihitung besarnya aliran daya antara bus – bus yang terhubung. Besarnya
arus yang mengalir dari bus i ke bus j adalah :
13
Lab. Teknik SIstem Tenaga
=(
Dimana :
)
+
(1.3)
= admitansi kawat i – j
= admitansi shunt kawat i – j
= konstribusi arus pada bus i oleh arus shunt
Dengan diketahui arusa yang mengalir dari bus i ke bus j maka
dihitung besarnya aliran daya yang mengalir dari bus i ke bus j.
=
=
=
*
*.[
*(
]
*
(1.4)
Sedangkan aliran daya yang mengalir dari bus i ke bus j adalah :
=
*(
*
(1.4)
Dengan menjumlahkan secara aljabar antara persamaan (1.4) dan
persamaan (2.5) maka didapat rugi – rugi pada saluran kawat transmisi i
– j.
14
Lab. Teknik SIstem Tenaga
2.4 Metode Newton-Raphson
Metode Newton-Raphson merupakan metode pencarian akar yang
menggunakan satu titik awal dan mendekatinya dengan memperhatikan
kemiringan kurva pada titik tersebut. Penjelasan grafik mengenai metode
newton-Raphson dapat dilihat pada grafik berikut :
Dapat dilihat pada grafik, fungsi digambarkan dengan garis kurva merah
yaitu y = f(x). Karena metode Newton-Raphson menggunakan satu titik
awal, maka dapat kita lihat di grafik, terdapat satu titik awal yang
dijadikan acuan yaitu x1. Kemudian pada x1 itu kita tarik garis kemiringan
atau gradien melalui titik (x1, f(x1)). Diperpanjang hingga memotong
sumbu x, maka akan mendapatkan x2, kemudian ditarik garis kemiringan
lagi melalui titik (x2, f(x2)). Diperpanjang hingga memotong sumbu x
maka akan mendapatkan x3, dan seterusnya seperti itu hingga didapatkan
akarnya. Jika kita gunakan rumus mencari persamaan garis dengan
menggunakan 1 titik dan gradien, maka kita dapat menurunkan rumus xn,
seperti berikut :
Diasumsikan bahwa fungsi f(x) adalah kontinu. Maka terdapat titik (x n-1 ,
f(xn-1)). Kemiringan kurva atau gradien merupakan sebuah turunan
dari f(xn-1) yaitu f ‘ (xn-1). Maka dengan menggunakan persamaan garis :
y-y1 = m (x – x1)
y – f(xn-1) = f ‘ (xn-1) (x – xn-1)
15
Lab. Teknik SIstem Tenaga
karena akar yang didapatkan berada pada sumbu x, maka dapat dikatakan
bahwa y = 0, sehingga :
0 – f(xn-1) = f ‘ (xn-1) (x – xn-1)
– f(xn-1) = f ‘ (xn-1) (x – xn-1)
(x – xn-1) = – f(xn-1) / f ‘ (xn-1)
xn = xn-1 – ( f(xn-1) / f ‘ (xn-1)) —–> Rumus Metode Newton-Raphson
Dengan adanya rumus xn ini maka kita dapat menghitung iterasi yang
akan dilakukan dalam metode ini. Untuk mempermudah perhitungan maka
berikut langkah – langkah pengerjaan menggunakan metode NewtonRaphson :
1. Tentukan titik awal yang digunakan (x0)
2. Turunkan fungsi f(x) agar mempermudah perhitungan
3. Hitung nilai f(xn-1) dan f ‘ (xn-1). Maksudnya jika iterasi ke-1 maka cari
nilai f(x0) dan f ‘ (x0). Jika iterasi ke-3 maka cari nilai f(x2) dan f ‘ (x2)
4. Hitung nilai xn sesuai dengan rumus Metode Newton-Raphson
5. Hitung error dengan perkiraan terbaiknya
6. Lakukan iterasi hingga f(xn-1) = 0 atau sesuai dengan iterasi yang akan
dilakukan.
16
Lab. Teknik SIstem Tenaga
BAB III
METODE ALIRAN DAYA SISTEM
3.1 Umum
MATLAB
(matrix
laboratory)
adalah
sebuah
lingkungan
komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi
keempat.
Dikembangkan
oleh
The
MathWorks,
MATLAB
memungkinkan manipulasi matriks, pem–plot–an fungsi dan data,
implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan peng–
antarmuka–an dengan program dalam bahasa lainnya.
Meskipun hanya bernuansa numerik, sebuah kotak kakas (toolbox)
yang menggunakan mesin simbolik MuPAD, memungkinkan akses
terhadap kemampuan aljabar komputer. Sebuah paket tambahan,
Simulink, menambahkan simulasi grafis multiranah dan Desain Berdasar
– Model untuk sistem terlekat dan dinamik. Matlab menggunakan bahasa
pemrograman C, C++, Java.
3.2 Metode Penelitian
3.2.1 Alur Penelitian
Penelitian ini berawal dari pengembangan yang berasal dari
sistem 6 bus pada data book Hadi Saadat “Power System Analysis”.
Data
tersebut
meliputi
bus
data,
generator
data,
data
saluran/branch. Data yang ada kemudian diolah dan disimulasikan
menggunakan program Matlab, selanjutnya dilakukan analisa.
Langkah – langkah analisa sebagai berikut :
1. Masukan data dalam program Matlab.
2. Masukan data ke rumus aliran beban, daya aktif, daya
reaktif, tegangan, arus dan rugi daya pada sistem 6 bus.
3. Running program.
4. Amati hasil analisis dari perhitungan pada Matlab disetiap
iterasi yang sudah dihitung.
5. Membuat kesimpulan dari hasil analisis.
17
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.2.2 Prosedur analisis
Prosedur yang dilakukan dalam pembuatan aplikasi untuk
mengitung aliran beban adalah sebagai berikut :
1. Menyiapkan CD (Compact Disk) master program Matlab,
dimana program Matlab yang dipakai adalah Matlab versi
8.0. Selanjutnya, Instal program Matlab pada PC.
2. Memilih metode analisis yang akan digunakan pada
program Matlab yaitu metode Newton_Raphson.
3. Masukkan data dalam program Matlab.
6. Lakukan studi aliran beban untuk melihat nilai aliran
beban, daya aktif, daya reaktif, tegangan, aliran daya pada
sistem distribusi.
Amati nilai nominal tegangan, arus maupun daya aktif dan reaktif
pada masing – masing bus, kemudian di analisis.
18
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.2.3 Diagram Alur (Flowchart)
19
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.3 Alat dan Bahan
Alat dan Bahan dalam analisis Lab. Teknik Sistem Tenaga :
Penyelesaian Studi Aliran Daya dengan menggunakan Metode Newton
Raphson, dalam penyelesaiannya menggunakan Software Matlab,
sebagai berikut :
1.
2.
Alat :

Satu buah laptop.

Software Matlab yang sudah terinstal pada laptop.
Bahan :

Modul Lab. Teknik Sistem Tenaga Bab. Studi Aliran Daya
dengan menggunakan Metode Newton Raphson beserta
data book Hadi Saadat “Power System Analysis”.
3.4 Langkah Percobaan
Prosedur dalam analisis Lab. Teknik Sistem Tenaga : Penyelesaian
Studi Aliran Daya dengan menggunakan Metode Newton-Raphson,
dalam penyelesaiannya menggunakan Software Matlab, sebagai berikut:
1.
Menyiapkan satu buah laptop yang sudah terinstal software Matlab.
2.
Menyiapkan modul percobaan Lab. Teknik Sistem Tenaga Bab.
Studi Aliran Daya Dengan Menggunakan Metode Gauss – Seidel
beserta data book Hadi Saadat “Power System Analysis”.
3.
Memulai membuat program penyelesaian Studi Aliran Daya Dengan
Menggunakan Metode Gauss – Seidel , dalam penyelesaiannya
menggunakan Software Matlab dimana program dimuat dalam M File pada Matlab dengan pedoman modul percobaan beserta data
book Hadi Saadat “Power System Analysis”.
4.
Sesudah membuat program yang sudah diketik di M–File,
selanjutnya di klik Run, terlebih dahulu men save Program Tersebut
yang tipe datanya yaitu MATLAB M–File (.m).
5.
Muncul hasil peritungan yaitu berisi hasil Run program yang berupa
tabel penyelesaian.
20
Lab. Teknik SIstem Tenaga
6.
Membuka Command Window untuk melihat hasil perhitungan dari
Run program tersebut.
7.
Setelah itu membuat laporan analisis Lab. Teknik Sistem Tenaga :
Penyelesaian Studi Aliran Daya dengan menggunakan Metode
Newton_Raphson, dalam penyelesaiannya menggunakan Software
Matlab.
8.
Selesai.
3.5 Data Studi Aliran Daya
1.
Data Beban :
LOAD DATA
BUS
2.
LOAD
NO.
MW
Mvar
1
0
0
2
0
0
3
0
0
4
100
70
5
90
30
6
160
110
Data Saluran :
LINE DATA
BUS BUS
R,
X,
NO.
NO.
PU
PU
1
4
0.035
0.225
0.0065
1
5
0.025
0.105
0.0045
1
6
0.040
0.215
0.0055
2
4
0.000
0.035
0.0000
3
5
0.000
0.042
0.0000
4
6
0.028
0.125
0.0035
5
6
0.026
0.175
0.0300
B
PU
21
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.
Data Generator :
GENERATION DATA
4.
BUS
Voltage
Generation
Mvar Limits
NO.
Mag.
MW
Min.
Max.
1
1.060
2
1.040
150.0
0.0
140.0
7
1.030
100.0
0.0
90.0
Base Sistem :
100
MVA
22
Lab. Teknik SIstem Tenaga
3.6 Gambar Studi Aliran Daya 6 Bus
23
Lab. Teknik SIstem Tenaga
BAB IV
PROGRAM DAN HASIL SIMULASI
4.1 Program M-File
24
Lab. Teknik SIstem Tenaga
25
Lab. Teknik SIstem Tenaga
26
Lab. Teknik SIstem Tenaga
27
Lab. Teknik SIstem Tenaga
28
Lab. Teknik SIstem Tenaga
29
Lab. Teknik SIstem Tenaga
30
Lab. Teknik SIstem Tenaga
31
Lab. Teknik SIstem Tenaga
4.2 Hasil SImulasi
32
Lab. Teknik SIstem Tenaga
33
Lab. Teknik SIstem Tenaga
34
Lab. Teknik SIstem Tenaga
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapatkan dari studi aliran daya sistem 6 bus ini
yang menggunakan program Matlab adalah :
1. Tegangan yang paling rendah untuk tinjauan sistem dalam keadaan
normal adalah pada bus 5 sebesar 0.98623+0.14277i volt.
2. Daya komplek paling kecil terletak pada bus 1 sebagai slack bus,
yaitu sebesar 23.2606 MW dan 23.2606i Mvar.
3. Arah aliran daya yang terbesar adalah pada bus 2 dan 4 yaitu
sebesar 196.0505 MW dan 125.7935i Mvar.
4. Rugi daya paling besar terjadi pada bus 1 dan 5 yaitu sebesar
5.47791 MW dan 22.3276i Mvar.
5.2 Saran
Saran yang didapatkan dari studi aliran daya sistem 6 bus ini yang
menggunakan program Matlab adalah :
1.
Hal – hal yang harus diperhatikan dari studi aliran daya
menggunakan program Matlab adalah alokasi daya aktif, daya
reaktif, dan tegangan yang diinginkan pada bus.
2.
Untuk menghasilkan studi aliran daya yang optimal maka sebelum
melakukan studi aliran daya sebaiknya dilakukan optimasi terhadap
daya yang disalurkan pembangkit.
35
Lab. Teknik SIstem Tenaga
Daftar Pustaka
o Hutahuruk, T.S., 1980., “Analisis Sistem Tenaga Elektrik, Jilid I
Sistemsistem yang Seimbang, Cetakan ke-3”, Bandung.
o Saadat Hadi, 1999, “Power System Analysis (McGraw_Hill Series
in Electrical and Computer Engineering”, The McGraw_Hill
Companies, New York.
o Idris, Ir.Kamal., 1994., ”Analisis Sistem Tenaga Listrik (William
D. Stevenson, Jr, Elements of Power System Analysis, 4th Edition,
McGraw-Hill, Inc)”, Erlangga., Jakarta.
o Kothari D P., “Modern Power System Analysis 3th Edition”, Tata
McGraw-Hill Publishing Company Limited., New Delhi.
o Cekdin Cekmas.,” Sistem Tenaga Listrik “,Andi.,Yogyakarta.
o http://digilib.its.ac.id/studi-regulasi-output-generator-induksidengan-voltage source-inverter-24213.html
o http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-22001130002138/242122
36
Lab. Teknik SIstem Tenaga