2.10.5. Implementasi genetik algorithm Implementasi genetik algorithm digunakan adalah untuk menentukan bus pada
sistem distribusi radial dalam penentuan seberapa besarnya ukuran rating VAR bank kapasitor yang dipasang. Penentuan letak kapasitor dan ukurannya yang dipasang
diharapkan dapat memperoleh perbaikan pada sistem secara optimal. Optimal dalam hal ini berarti jatuh tegangan sistem dapat dikurangi, rugi-rugi daya dapat dikurangi,
dan penggunaan bank kapasitor bisa dipasang seminimum mungkin [14].
2.11. Parameter dan Batasan Parameter.
Oleh karena yang dicari adalah 2 dua parameter , yaitu letak dan ukuran dari bank kapasitor VAR, maka gen pada chromosome berisi 2 dua . Nilai pertama
untuk menentukan lokasi chromosome yang berupa nilai 0 atau 1 Nilai 0 mengidentifikasikan bahwa tidak ada bank kapasitor yang di
tempatkan pada bus dari sistem distribusi radial , sedangkan nilai 1 mengidentifikasikan bank kapasitor yang di tempatkan pada bus dari sistem distribusi
radial, dan nilai kedua berisikan informasi tentang ukuran bank kapaitor [14]. Proses genetik algorithm untuk menentukan rating bank kapasitor kVAR
dan letak penempatan optimal bank kapasitor pada sistem distribusi radial dinyatakan sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Jika hasil analisis aliran daya diperoleh rating VAR = -100 dan Tegangan = 17,5 kV dari sistem distribusi radial maka perlu injeksi daya reaktif sebesar 100
VAR, dan untuk menentukan letak penempatan optimal bank kapasitor adalah sebagai berikut: misalkan ada 4empat titik bus yang mengalami jatuh tegangan,
maka perlu injeksi daya reaktif = 25 VAR untuk setiap titik bus yang mengalami jatuh tegangan dan untuk menentukan notasi proses Genetik Algorithm adalah
sebagai berikut: 01010101.
2.12. Fungsi Objektif
Untuk menentukan letak optimal bank kapasitor pada sistem distribusi radial ada 3 tiga fungsi objektif yang mempengaruhi penempatan optimal bank kapasitor
tersebut, yaitu sebagai berikut:[15,16]. a. Fungsi objektif rugi-rugi daya
b. Fungsi objektif rating bank kapasitor c. Fungsi objektif biaya bank kapasitor
2.12.1. Fungsi objektif rugi-rugi daya Setelah menentukan besar nilai gen pada chromosome, maka chromosome
tersebut perlu diuji keandalannya, apakah chromosome telah mampu memperbaiki
Universitas Sumatera Utara
sistem atau tidak. Chromosome berisi informasi letak dan ukuran daya reaktif yang diinjeksikan pada titik bus sistem distribusi radial.
Pengujian nilai chromosome dilakukan pada fungsi objektif, maka fungsi objektif yang digunakan adalah rugi-rugi daya minimum yang ditulis dalam
Persamaan matematis, yakni sebagai berikut:[17,18]. Min F = S
loss
∑
= N
i 1
=
∑
〈 =
N j
j 1
1
│V
i
││V
j
││Y
ij
∠ │ θ
ij
– δ
i
+ δ
j
Dimana : …………..…
2.79
V
i
V = tegangan pada titik bus i
j
Y = tegangan pada titik bus j
ij
= admitansi pada saluran ij ij
θ = besar sudut fasa antara titik bus i dengan titik bus j j
δ = besar sudut fasa pada titik bus j i
δ = besar sudut fasa pada titik bus I
Batasan yang digunakan dalam proses genetik algorithm ini adalah tegangan dan PQ
bus,
dimana batas tegangan dan PQ
bus
V harus berada pada batasan toleransi yang
diijinkan, yakni sebagai berikut :
Min
≤
V
i
≤
V
Maks
Dan PF untuk i = 1,2………….. n
≤
Min
≤
PF PF
Maks
untuk seluruh PQ
bus
Universitas Sumatera Utara
Adapun besaran di atas diperoleh dengan berdasarkan hasil analisa aliran daya dengan metode ”Newton-Rhapson” [18].
2.l2.2. Fungsi objektif rating bank kapasitor . Untuk menganalisa letak penempatan optimal bank kapasitor pada sistem
distribusi radial berdasarkan fungsi objektif rating bank kapasitor dimana dalam hal ini diharapkan agar rating dari bank kapasitor dalam keadaan nilai yang maksimum,
yakni sebagai berikut :[19,20].
Max f = {KE . T . [ P - P
α
] - [ KI .
No dari bus kapasitor +
∑
= m
j
KC
1
. Uj]}……………………………………………….. 2.80
Dimana: KE = Biaya energi listrik Rpkwh
T = Periode waktu 8760 jam P = Rugi-rugi daya aktif sebelum penempatan bank kapasitor
P = Rugi-rugi daya aktif setelah penempatan bank kapasitor
α = Faktor depresiasi dalam hal ini = 0,2 KI = Biaya instalasi Rp setiap lokasi
KC = Biaya bank kapasitor Rp VAR Uj = Rating Bank kapasitor j = 1,2,3,………. M
2.12.3. Fungsi objektif biaya bank kapasitor.
Universitas Sumatera Utara
Untuk menentukan biaya pembelian bank kapasitor diharapkan biayanya dibuat seminimal mungkin dan ada 4 empat yang perlu diperhatikan untuk
pembelian Bank kapasitor, yaitu:[19,20,21]. 1. Biaya instalasi bank kapasitor
2. Biaya pembelian bank kapasitor 3. Biaya operasi bank kapasitor termasuk biaya perawatan dan biaya
penyusutan 4. Biaya rugi-rugi daya aktif
Adapun Persamaan matematis untuk fungsi objektif biaya bank kapasitor, sebagai berikut :
Min Cost =
∑
= Nbus
i 1
﴾ X
i
. C
oi
+ Q
oi
. C
li
+ B
i
. C
2i
. T ﴿ + C
2
∑
= Nload
l 1
T
R
l .
R
P
P
l
PR
L
R
…........…2.81 Dimana:
Nbus = Nomor bus kandidat
X
R
i
R
= 01, 0 meaktifkan tidak ada penempatan bank kapasitor pada bus 1 C
R
oi
R
= Biaya instalasi bank kapasitor C
R
li
R
= Biaya kapasitor VAR Q
R
ci
R
= Besar rating bank kapasitor VAR B
R
i
R
= Nomor bank kapasitor T = Periode waktu perencanaan thn
C
R
2
R
= Biaya rugi-rugikwh
Universitas Sumatera Utara
Nload = Level beban Maksimum, Medium, dan rata-rata T
i
P = Durasi beban pada level l
l L
= Total rugi-rugi sistem beban level l
2.11. Algoritma Penempatan Bank Kapasitor Adapun algoritma untuk penempatan optimal bank kapasitor dengan
menggunakan software E.T.A.P 4.0 dan berdasarkan dari fungsi objektifnya serta
teknik pemberian kode untuk memperbaiki kualitas tegangan dan kompensasi daya reaktif adalah sebagai berikut:[21,22,23].
1. Input data Impedansi untuk setiap titik pencabangan dari sistem distribusi
radial dan ditentukan nilai patakon tegangan bus swing-bus serta besarnya daya aktif pada bus patokan.
2. Hitung Aliran daya sebelum penempatan bank kapasitor pada sistem untuk
level beban yang berbeda. 3.
Hitung rugi-rugi sebelum penempatan bank kapasitor. 4.
Bentuk inisial populasi chromosome untuk setiap titik pencabangan dari sistem distribusi radial.
5. Untuk setiap pembentukan chromosome, lalu ditempatkan bank kapasitor dan
hitung aliran dayanya, rugi-ruginya dan jika dalam hal ini bila nilai Aliran Dayanya melampui batas-batas nilai patokan tegangan. Dan nilai patokan
daya aktif yang ditetapkan maka kembali ke nomor 4.
Universitas Sumatera Utara
6. Untuk setiap pembentukan chromosome, evaluasi fungsi objektif dan nilai
fitnessnya dimana fungsi objektif diperoleh dari annual fee thn yang berbeda harganya untuk setiap pemilihan letak optimal penempatan bank kapasitor
7. Jika populasi chromosome mencapai konvergen, selanjutnya cetak besarnya
rating kapasitor untuk setiap bus stopselesai dan jika tidak konvergen kembali ke nomor 5.
8. Selanjutnya bentuk kembali pemilihan populasi, proses cross over dan mutasi
yang baru dan lakukan langkah nomor 5. 9.
Stop. Lampiran 3 menunjukkan diagram alir penempatan optimal bank kapasitor.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
