40
2.8 Inverter SPWM 3 Fasa
Inverter 3 fasa dapat dipertimbangkan sebagai gabungan 3 buah inverter 1 fasa di mana tegangan keluaran masing-masing inverter 1 fasa tersebut digeser 120
o
. Pembangkitan sinyal gating inverter SPWM 3 fasa diperlihatkan pada Gambar 2.27
[22]. Ada 3 sinyal referensi sinusoidal v
ra
, v
rb
, v
rc
yang berbeda 120
o
. Sinyal pembawa dibandingkan dengan sinyal referensi terkait untuk menghasilkan sinyal
gating pada fasa tersebut. Sinyal pembawa v
cr
dibandingkan dengan sinyal referensi fasa v
ra
, v
rb
dan v
rc
menghasilkan sinyal gating berturutan g
1
, g
3
dan g
5
. Tegangan rms fasa-fasa keluaran inverter adalah fungsi dari tegangan dc bus dan indeks modulasi
M yang diberikan oleh persamaan:
s s
abrms
xV Mx
xV x
M V
612 .
2 3
2 =
= 2.35
Gambar 2.27 Sinyal gating dan tegangan keluaran inverter SPWM 3 fasa
Universitas Sumatera Utara
41
2.9 Diagram Satu Garis Sistem Tenaga EAF DSTATCOM
Gambar 2.28 [20] memperlihatkan suatu sistem tenaga dengan impedansi Z
s
= R
S
+ jX
S
terhubung ke PCC dengan sumber tegangan
∠
s
E
. Tegangan pada steelwork busbar adalah
ψ ∠
U
dan beban EAF adalah
f f
jQ P
+
yang bervariasi terhadap waktu. Fluktuasi tegangan karena kebutuhan daya reaktif diatasi dengan kompensasi
daya reaktif secara penuh oleh DSTATCOM.
Gambar 2.28 Diagram satu garis DSTATCOM dan EAF
2.10 Model MatlabSimulink PSB Untuk Sistem Distribusi Utiliti dan EAF
Model simulasi digital jaringan distribusi dilakukan dengan mempergunakan MatlabSimulink PSB. Gambar 2.29 [20] memperlihatkan suatu model sistem
distribusi untuk studi mengurangi fluktuasi tegangan pada pengoperasian EAF.
Universitas Sumatera Utara
42
Gambar 2.29 Model MatlabSimulink PSB sistem distribusi untuk utiliti, EAF dan DSTATCOM
Kompensasi daya reaktif pada VSC membutuhkan kapasitor dc sebagai sumber tegangan. Untuk mengatur tegangan pada kapasitor dc, perlu adanya aliran daya aktif
secukupnya dari sumber menuju inverter untuk mengisi kapasitor dc. Tanpa adanya aliran daya aktif ini, tegangan kapasitor dc akan turun karena rugi-rugi penyaklaran
dan rugi-rugi daya aktif pada reaktansi kopling. Penyaklaran dapat dilakukan pada komponen elektronika daya seperti GTO Gate Turn Off thyristor, IGBT Insulated
Gate Bipolar Transistor, IGCT Integrated Gate Commutated Thyristor dan lainnya. Ada dua strategi pengaturan tegangan ac keluaran inverter yaitu:
1 Tegangan kapasitor dc dijaga konstan pada nilai tertentu dengan mengatur
aliran daya aktif ke inverter. Tegangan ac keluaran inverter diatur dengan merubah indeks modulasi penyaklaran sehingga memberikan waktu respons
yang sangat cepat dan dinamis.
Universitas Sumatera Utara
43
2 Tegangan kapasitor dc divariasi dan indeks modulasi penyaklaran dijaga
konstan. Perubahan aliran daya aktif antara inverter dengan sistem ac menyebabkan tegangan kapasitor naik ataupun turun sehingga akan merubah
tegangan ac keluaran inverter. Respons waktu pada strategi ini agak lambat sebab dipengaruhi oleh nilai reaktansi kopling dan kapasitansi kapasitor dc.
Di dalam blok DSTATCOM pada gambar 2.29 terdapat blok pengatur
DSTATCOM yang terdiri dari beberapa fungsional blok seperti diperlihatkan pada Gambar 2.30 [23] dengan fungsi masing-masing blok yaitu:
1 PLL Phase Locked Loop
Diperlukan untuk menyinkronisasikan komponen fundamental tegangan 3 fasa V
1
pada perpotongan nol zero crossing. Sudut t
ω θ
= hasil
perhitungan PLL dipergunakan sebagai referensi untuk transformasi abc_ dq0. 2
Sistem pengukuran ac voltage measurement dan ac current measurement Blok pengukuran tegangan dan arus 3 fasa untuk menghitung komponen d
poros langsung dan komponen q kuadratur memanfaatkan transformasi abc_ dq0.
3 Regulator tegangan ac ac voltage regulator
Keluaran regulator tegangan ac adalah arus referensi I
qref
untuk regulator arus I
q
yaitu arus yang kuadratur terhadap tegangan untuk mengatur aliran daya reaktif.
Universitas Sumatera Utara
44
4 Regulator tegangan dc dc voltage regulator
Keluaran dari regulator tegangan dc adalah arus referensi I
dref
untuk regulator arus I
d
yaitu arus yang sefasa dengan tegangan untuk mengatur aliran daya aktif
5 Regulator arus current regulator
Sinyal error dari I
d
dan I
dref
melalui pengatur PI menghasilkan tegangan V
d
. Sinyal error dari I
q
dan I
qref
melalui pengatur PI menghasilkan tegangan V
q
. Regulator arus mengatur magnitudo dan fasa dari tegangan V
d
dan V
q
. 6
PWM modulator Indeks modulasi M dan sudut fasa tegangan phi yang diperlukan oleh
inverter untuk menghasilkan tegangan 3 fasa V
abct
diperoleh dari transformasi rectangular ke polar dari komponen tegangan V
d
dan V
q
. Tegangan rms fasa- fasa keluaran inverter adalah fungsi dari tegangan dc bus dan indeks modulasi
M pada rangkaian inverter yang diberikan oleh persamaan 2.35.
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 2.30 Blok diagram pengatur DSTATCOM
Universitas Sumatera Utara
46
BAB 3 SISTEM KELISTRIKAN PT. GROWTH SUMATRA INDUSTRY
3.1 Sistem Kelistrikan PT. Growth Sumatra Industry
Kategori