Desain, Simulasi Dan Analisis Aliran Daya Dengan Beban Seimbang

April 23, 2020

Desain, Simulasi Dan Analisis Aliran Daya Dengan Beban Seimbang

1. Tujuan praktikum

· Mendesain dan mensimulasikan penyaluran daya yang dihasilkan oleh generator hingga dikonsumsi oleh beban pada kondisi beban seimbang.

· Mengetahui daya aktif pada setiap saluran, daya reaktif pada setiap saluran, daya total pada setiap saluran, dan tegangan untuk setiaptitik (bus) pada system tenaga listrik pada kondisi beban seimbang.

· Menganalisa daya dan rugi-rugi daya untuk setiap saluran system tenaga listrik pada kondisi beban seimbang.

2. Dasar teori penunjang

Aliran daya memiliki peran yang sangat penting dalam perencanaan maupun dalam pengoprasian system tenaga listrik. Melalui analisis aliran daya, banyak data-data yang dapat diperoleh dari system, misalnya tegangan pada setiap bus, daya nyata dan reaktif yang dihasilkan maupun diserap oleh system, dan losses pada saluran. Kegunaan analisis aliran daya Antara lain:

· Untuk mengetahui setiap tegangan pada sinyal yang ada dalam system

· Untuk mengetahui semua peralatan, apakah memenuhi batas yang ditentukan untuk menyalurkan daya yang diinginkan

· Untuk mengetahui kondisi mula pada perencanaan system yang baru

· Pada hubung singkat, stabilitas pembebanan ekonomis

Dalam analisis aliran daya terdapat 3 jenis bus yaitu:

1. Load bus (PQ bus) adalah bus yang terhubung dengan beban serta daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) dari beban diketahui tetap. Tegangan |V| dan sudut fasa merupakan parameter yang akan dicari.

2. Swing/slack bus (PV bus) adalah bus yang terhubung dengan generator serta daya aktif (P) dan tegangan |V| tetap (diketahui sudut fasa besarnya nol). Parameter yang dihitung adalah daya aktif dan reaktif. Berfungsi untuk mencatu rugi-rugi daya dari beban yang tidak dapat dicatu dari generator lain.

3. Generator bus adalah bus yang terhubung dengan generator P dan |V| diketahui dan tetap yang dihitung adalah daya aktif dan sudut fasa dari generator

2.1. Daya nyata (P) dan daya reaktif (Q) pada bus

Perhitungan daya nyata dan reaktif pada bus ditentukan berdasarkan rumus :

Untuk kondisi leading (I leading terhadap V atau beban bersifat kapasitif)

Untuk kondisi lagging (I lagging terhadap V atau beban bersifat induktif)

Pada umumnya system tenaga memiliki beban induktif atau berada pada kondisi lagging dan sesuai dengan persamaan :

Daya nyata dan daya reaktif dalam persamaan aliran daya dapat ditulis dalam bentuk polar, rectangular, dan hybrid.

· Bentuk polar

Daya nyata sesuai dengan persamaan :

Daya reaktif sesuai dengan persamaan :

· Bentuk rectangular

Daya nyata sesuai dengan persamaan :

Daya reaktif sesuai dengan persamaan :

· Bentuk hybrid

Daya nyata sesuai dengan persamaan :

Daya reaktif sesuai dengan persamaan :

2.2. Matrik jacobian untuk aliran daya

Langkah selanjutnya pada proses aliran daya adalah akan dibentuk matrik jacobian. Umumnya matrik jacobian dalam aliran daya ditulis dengan persamaan :