Studi & Analisa Aliran Daya Pada Sistem Sumatera Utara – Nangroe Aceh Darussalam Dengan Menggunakan Program Power System Simulation Engineering (PSS/E) Versi 31.0.0.

STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM SUMATERA

UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION

ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

OLEH :

TITIN DESTIARINI

060422011

Tugas Akhir ini Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM SUMATERA

UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION

ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

OLEH :

TITIN DESTIARINI

060422011

Tugas akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2 0 0 9

Sidang pada tanggal 07 bulan November tahun 2009 di depan penguji :

1. Ir. Masykur Sj. : Ketua Penguji :____________

2. Ir. A. Rachman Hasibuan : Anggota Penguji :____________ 3. Ir. Zulkarnaen Pane : Anggota Penguji :____________

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir

Prof. Dr. Ir. Usman Baafai NIP. 19461022 197302 1 001

Diketahui Oleh : Pelaksana Harian

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM

SUMATERA UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM

SIMULATION ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

OLEH :

TITIN DESTIARINI

060422011

Tugas akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2 0 0 9

Sidang pada tanggal 07 bulan November tahun 2009 di depan penguji :

1. Ir. Masykur Sj. : Ketua Penguji

2. Ir. A. Rachman Hasibuan : Anggota Penguji

3. Ir. Zulkarnaen Pane : Anggota Penguji

Diketahui Oleh : Pelaksana Harian

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

Prof. Dr. Ir. Usman Baafai NIP. 19461022 197302 1 001

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir

Prof. Dr. Ir. Usman Baafai NIP. 19461022 197302 1 001

ABSTRAK

Pada sistem kelistrikan yang besar masalah aliran daya menjadi sangat penting, karena hal ini menyangkut masalah operasi yang ekonomis, keandalan dan susut jaringan. Perubahan struktur jaringan maupun pusat-pusat pembangkit mutlak diperhatikan, karena bila salah satu komponen tersebut keluar dari sistem, akan diikuti oleh perubahan aliran daya maupun profil tegangan. Sehingga study aliran daya sangat diperlukan untuk menganalisa aliran daya baik saat ini maupun untuk masa yang akan datang. PSS/E (Power System Simulation Engineering), merupakan software yang dapat menampilkan secara graphical interface dengan jumlah bus (rel) tidak terbatas.

Studi aliran daya pada sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Aceh meliputi wilayah Sumatera Utara dan Aceh yang dikelola oleh PT. PLN (Persero) P3B Sumatera Unit Pengatur Beban Sumbagut. Kasus aliran daya yang ditinjau adalah aliran daya pada saat sistem dalam keadaan normal, aliran daya pada saat salah satu saluran transmisi keluar dari sistem, dan aliran daya pada saat penambahan pembangkit baru. Studi aliran daya ditinjau dengan menggunakan metode Newton Raphson dan Gauss Seidel.

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan Judul :

“STUDI & ANALISA ALIRAN DAYA PADA SISTEM SUMATERA UTARA – NANGROE ACEH DARUSSALAM DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION

ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0 ”

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Pendidikan Sarjan Ekstensi Universitas Sumatera Utara, Guna memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro.

Penulis menyadari dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini banyak kendala-kendala yang dihadapi, namun atas saran, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak akhirnya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Karena itu penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Baafai, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara sekaligus dosen pembimbing dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Panusur SML Tobing, selaku Dosen Wali Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir. Heru Cahyadi, selaku Manager PT PLN (Persero) P3B Sumatera

UPB Sumbagut.

4. Bapak Junaedi, ST, selaku Asisten Manager PT PLN (Persero) P3B Sumatera UPB Sumbagut.

5. Seluruh Staf, Karyawan dan Karyawati PT PLN (Persero) P3B Sumatera UPB Sumbagut.

6. Team partner Evaluasi dan Perencanaan Operasi ”Atikusuma Dwi Prawitasari dan Lucky Ginanjar Adhipurna”.

7. Teman-teman seperjuangan di jurusan Teknik Elektro Program Pendidikan Sarjana Ekstensi ’06.

8. Pihak-pihak lainya yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis baik langsung maupun tidak langsung.

Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghormatan yang setinggi-tingginya kepada keluarga besar Ayahanda H. Juli Nuryadi dan keluarga besar

Ayahanda SK Noer Rahman yang dengan cinta, kasih sayang, dorongan,

pengertian , kesabaran serta pengorbanan yang tidak akan pernah dapat terbalaskan. Tidak lupa juga terima kasih penulis buat suami tercinta Bakti

Mulyoso dan Adeba atas cinta, do’a, semangat dan dukungannya selama ini.

Semoga Allah SWT. memberikan kekuatan lahir dan batin serta membalas kebaikan kita semua, Amin.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna baik secara teknik maupun bahasa. Dalam hal ini penulis menerima setiap saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan mutu Tugas Akhir ini. Besar harapan saya tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan almamater.

Medan, 07 November 2009

DAFTAR ISI

HALAMAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR LAMPIRAN vii

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Penulisan 3

1.3 Batasan Masalah 4

1.4 Metodologi Penulisan 4

1.5 Sistematika Penulisan 5

BAB 2 DASAR TEORI ALIRAN DAYA 7

2.1 Umum 7

2.2 Studi Aliran Daya 7

2.3 Persamaan Aliran Daya 8

2.4 Klasifikasi Bus 13

2.5 Metode Aliran Daya 15

2.5.1 Metode Newton-Raphson

2.5.1.1 Metode Newton-Raphson dengan Koordinat Polar 17

BAB 3 SIMULASI PERHITUNGAN ALIRAN DAYA DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM

SIMULATION ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

3.1 Umum 26

3.2 Metode Aliran Daya Menggunakan PSSE 31.0.0 26

3.3 Data Aliran Daya 28

3.3.1 Rel Daya

3.3.2 Pembangkit 30

3.3.3 Power Plants Data 33

3.3.4 Beban 34

3.3.5 Transmisi 35

3.3.6 Transformator 36

3.3.7 Peralatan Kompensasi 37

BAB 4 HASIL STUDI ALIRAN DAYA SISTEM SUMBAGUT-NAD 38

4.1 Kondisi Sistem Keadaan Normal 38

4.2 Kondisi Pada Saat SUTT 150 kV Binjai-Pangkalan Brandan 1 keluar dari Sistem

4.3 Kondisi Pada Saat Pembangkit PLTG TTF 1x105 MW

Masuk Sistem Tahun 2010 43

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 47

5.1 Kesimpulan 47

5.2 Saran 48

DAFTAR PUSTAKA 49

DAFTAR GAMBAR

HALAMAN Gambar 2.1 Diagram satu garis sistem tenaga listrik 7

Gambar 2.2 Diagram satu garis sistem 2 rel 8

Gambar 2.3 Diagram impedansi sistem 2 rel 9

Gambar 2.4 Rel daya dengan transmisi model π untuk sistem 2 rel 9

Gambar 2.5 Aliran arus pada rangkaian ekivalen 10

Gambar 2.6.a Sistem n-rel 11

Gambar 2.6.b Model transmisi π untuk sistem n-rel 12

Gambar 2.7 Ilustrasi metode Newton-Raphson 17

Gambar 2.8 Ilustrasi aliran pada line dengan sistem 2 bus 25 Gambar 3.1 Diagram alir studi aliran daya menggunakan PSSE 31.0.0 27

Gambar 3.2 Format data rel daya 29

Gambar 3.3 Format data mesin pembangkit 33

Gambar 3.4 Format data power plants 34

Gambar 3.5 Format beban 34

Gambar 3.6 Format data transmisi 36

DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 2.1 Klasifikasi rel pada sistem tenaga 15

Tabel 3.1 Data rel daya gardu induk (150 KV) 29

Tabel 3.2 Data rel daya pembangkit 30

Tabel 3.3 Data Pembangkit Sistem Sumatera Utara-

Nangroe Aceh Darussalam 31

Tabel 3.4 Daya Terpasang Pembangkitan Inalum 32

Tabel 4.1 Kondisi tipikal neraca daya Sistem Sumbagut

pada saat WBP 39

Tabel 4.2 Kondisi tipikal neraca daya Sistem Sumbagut

pada saat beban puncak malam dengan pembangkit baru

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Single Line Diagram Sistem Sumut-Aceh

Lampiran 2 Data Rel Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 3 Data Pembangkit Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 4 Data Impedansi Generator Sistem Sumbagut-NAD Lampiran 5 Data Beban Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 6 Data Penghantar Sistem Sumbagut-NAD

Lampiran 7 Impedansi Transformator Pembangkit Sistem Sumbagut-NAD Lampiran 8 Hasil Studi Aliran Daya Sistem Sumbagut-NAD Pada Keadaan

Normal

Lampiran 9 Hasil Studi Aliran Daya Kondisi Pada Saat SUTT 150 kV Binjai-P.Brandan 1 Keluar Dari Sistem

Lampiran 10 Hasil Studi Aliran Daya Kondisi Pada Saat SUTT 150 kV Binjai-P.Brandan 1 Keluar Dari Sistem, dengan Melepas Beban di Gardu Induk Pangkalan Brandan dan Gardu Induk Langsa

Lampiran 11 Hasil Studi Aliran Daya Sistem Sumbagut-NAD dengan Kondisi Pada Saat Pembangkit PLTG TTF 1x105 MW Masuk Sistem Tahun 2010

ABSTRAK

Pada sistem kelistrikan yang besar masalah aliran daya menjadi sangat penting, karena hal ini menyangkut masalah operasi yang ekonomis, keandalan dan susut jaringan. Perubahan struktur jaringan maupun pusat-pusat pembangkit mutlak diperhatikan, karena bila salah satu komponen tersebut keluar dari sistem, akan diikuti oleh perubahan aliran daya maupun profil tegangan. Sehingga study aliran daya sangat diperlukan untuk menganalisa aliran daya baik saat ini maupun untuk masa yang akan datang. PSS/E (Power System Simulation Engineering), merupakan software yang dapat menampilkan secara graphical interface dengan jumlah bus (rel) tidak terbatas.

Studi aliran daya pada sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Aceh meliputi wilayah Sumatera Utara dan Aceh yang dikelola oleh PT. PLN (Persero) P3B Sumatera Unit Pengatur Beban Sumbagut. Kasus aliran daya yang ditinjau adalah aliran daya pada saat sistem dalam keadaan normal, aliran daya pada saat salah satu saluran transmisi keluar dari sistem, dan aliran daya pada saat penambahan pembangkit baru. Studi aliran daya ditinjau dengan menggunakan metode Newton Raphson dan Gauss Seidel.

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Load Flow atau studi aliran daya di dalam sistem tenaga merupakan studi yang mengungkapkan kinerja dan aliran daya (nyata dan reaktif) untuk keadaan tertentu ketika sistem bekerja saat tunak (steady state). Studi aliran daya juga memberikan informasi mengenai beban saluran transmisi, losses, dan tegangan di setiap lokasi untuk evaluasi regulasi kinerja sistem tenaga. Oleh sebab itu studi aliran daya sangat diperlukan dalam perencanaan serta pengembangan sistem di masa yang akan datang. Karena operasi sistem tenaga listrik yang memuaskan adalah bergantung kepada pengenalan serta pengetahuan dari akibat adanya penambahan beban, unit pembangkit, dan saluran transmisi baru, sebelum semuanya dapat direalisasikan. Untuk metode penyelesaian yang digunakan pada studi aliran daya ini menggunakan metode Newton-Raphson dan Gauss Seidel.

Seiring dengan perkembangan teknologi, permintaan konsumen akan kebutuhan energi listrik semakin meningkat. Sistem ketenagalistrikan semakin kompleks, mulai dari kebutuhan akan pembangkit energi listrik yang mempunyai kapasitas daya besar, multi-mesin, konfigurasi sistem dari radial menjadi konfigurasi loop, bertambahnya jumlah gardu induk dan transformator daya.

Proses perhitungan aliran daya untuk sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam sangat rumit jika dilakukan dengan sistem manual, sehingga akan lebih mudah jika dilakukan dengan menggunakan software komputer. PSS/E (Power System Simulation Engineering) merupakan salah satu software yang digunakan untuk perhitungan studi aliran daya pada sistem tenaga.

Program PSS/E (Power System Simulation Engineering) dapat digunakan untuk sistem tenaga listrik yang besar dan memerlukan perhitungan kompleks.

Sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam merupakan sistem tenaga listrik yang ter-integrasi antara sistem pembangkitan, transmisi dan distribusi yang melayani daerah Sumatera Utara dan Nangroe Aceh Darussalam. Sistem Sumbagut juga terinterkoneksi dengan sistem tenaga listrik lain, yaitu Sistem 275 kV PT Inalum, terhubung melalui IBT 2×40 MVA GI Kuala Tanjung, yang beroperasi merealisasikan transfer export-import energi antara PLN-Inalum dengan skema net-zero balance (energy-swap).

Kapasitas daya terpasang di Sistem Sumbagut adalah 1.879,8 MW (dengan tambahan pembangkit baru PLTU Labuhan Angin Unit 1 dan 2 ), sedangkan daya mampu pasok sebesar 1233,2 MW (dengan transfer Inalum 45 MW pada saat WBP). Sedangkan demand pada saat beban puncak mencapai 1.353 MW. Faktor derating yang relatif besar antara kapasitas terpasang unit beroperasi dengan kemampuan pasoknya, sedikit-banyak berkorelasi dengan data usia pembangkit terpasang, yang rata-rata sudah tua: 21-30 tahun sebesar 25%, 11-20 tahun sebesar 61%, dan 0-10 tahun sebesar 14% (dari daya terpasang).

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan Adapun tujuan penulisan ini adalah untuk :

1. Mengetahui besarnya tegangan pada setiap bus (rel) dari suatu sistem tenaga listrik.

2. Mengetahui aliran-aliran daya baik daya nyata maupun daya reaktif yang mengalir dalam setiap saluran pada sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam.

3. Mengetahui tegangan bus (dibawah Tegangan nominal) pada Interkoneksi Sumatera Utara - Nangroe Aceh Darussalam sesuai dengan gride code PLN.

4. Mengetahui losses sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam.

5. Mengetahui aliran daya sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam pada saat sistem dalam keadaan normal, aliran daya pada saat saluran transmisi keluar, dan aliran daya pada saat penambahan pembangkit baru.

6. Mengetahui tingkat pembebanan penghantar dan security (N-1)

7. Efek penataan kembali rangkaian-rangkaian dan penggabungan sirkit-sirkit baru pada pembebanan sistem.

1.3 Batasan Masalah

Untuk mendapatkan hasil pembahasan yang maksimal, maka penulis perlu membatasi masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Studi aliran daya pada sistem pembangkitan Sumatera Bagian Utara dengan menggunakan metode Newton Rapsón dan Gauss Seidel dengan bantuan software PSS/E (Power System Simulation Enggineering) versi 31.0.0.

2. Menggunakan data kompensasi (kapasitor) yang terpasang di Gardu Induk Banda Aceh sebesar 25 MVar.

3. Pengaturan OLTC (On load tap changer) transformator daya pada gardu induk tidak digunakan.

1.4 Metodologi Penulisan

Adapun metodologi yang digunakan adalah :

1. Menggunakan Program (software) PSS/E Versi 31.0.0.

2. Data : data-data yang diambil adalah parameter-parameter yang dibutuhkan untuk menggunakan program PSSE. Data-data yang dibutuhkan adalah parameter-parameter pada peralatan tenaga listrik seperti : generator, transfomator, transmisi, bus, dan sebagainya. Data-data ini diambil di PT. PLN (Persero) P3B Sumatera Unit Pengatur Beban Sumbagut.

3. Studi literatur : mengambil bahan dari buku-buku referensi, jurnal, panduan PSSE Versi 31.0.0, dan sebagainya.

4. Studi bimbingan : diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro USU mengenai masalah-masalah yang timbul selama penulisan Tugas Akhir berlangsung.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas akhir ini disusun secara sistematis sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bagian ini berisi mengenai latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, pembatasan masalah, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bagian ini berisi tentang dasar teori yaitu : tentang saluran transmisi, studi dan persamaan aliran daya, metode aliran daya, klasifikasi bus.

Metode aliran daya yang dijelaskan adalah metode Newton-Raphson dan Gauss Seidel.

BAB III METODE ALIRAN DAYA SISTEM SUMBAGUT-NAD

DENGAN PSS/E

Bagian ini berisi tentang metode dan prosedur aliran daya menggunakan PSS/E dalam bentuk flowchart, data aliran daya yang digunakan yaitu : konfigurasi sistem, nilai impedansi yang tergantung pada tipe dan panjang saluran transmisi, jumlah bus (rel), impedansi transformator, generator, dan daya reaktif . Disamping itu juga berisi tentang studi aliran daya dengan berbagai macam kasus.

BAB IV HASIL STUDI ALIRAN DAYA SISTEM SUMBAGUT-NAD

Bagian ini berisi tentang hasil studi aliran daya menggunakan program PSSE (output PSSE) pada sistem Interkoneksi Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam pada saat Kasus-1 : sistem dalam keadaan normal, Kasus-2 : aliran daya pada saat saluran transmisi keluar,

Kasus-3 : aliran daya pada saat penambahan pembangkit baru.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil analisa yang telah dilakukan.

BAB 2

DASAR TEORI ALIRAN DAYA 2.1 Umum (1,2,3,4)

Sistem tenaga listrik (Electric Power System) terdiri dari tiga komponen utama, yaitu : sistem pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi tenaga listrik, dan sistem distribusi tenaga listrik .

Komponen dasar yang membentuk suatu sistem tenaga listrik adalah generator, transformator, saluran transmisi dan beban. Untuk keperluan analisis sistem tenaga, diperlukan suatu diagram yang dapat mewakili setiap komponen sistem tenaga listrik tersebut. Diagram yang sering digunakan adalah diagram satu garis dan diagram impedansi atau diagram reaktansi. Gambar 2.1 merupakan diagram satu garis sistem tenaga listrik yang sederhana.

Gambar 2.1 Diagram Satu Garis Sistem Tenaga Listrik

2.2 Studi Aliran Daya (1,2,3,4)

Studi aliran daya di dalam sistem tenaga merupakan studi yang penting. Studi aliran daya mengungkapkan kinerja dan aliran daya (nyata dan reaktif) untuk keadaan tertentu tatkala sistem bekerja saat tunak (steady state). Studi aliran daya juga memberikan informasi mengenai beban saluran transmisi di sistem, tegangan di setiap lokasi untuk evaluasi regulasi kinerja sistem tenaga dan bertujuan untuk menentukan besarnya daya nyata (real power), daya reaktif

(reactive power) di berbagai titik pada sistem daya yang dalam keadaan berlangsung atau diharapkan untuk operasi normal.

Studi aliran daya merupakan studi yang penting dalam perencanaan dan desain perluasan sistem tenaga listrik dan menentukan operasi terbaik pada jaringan yang sudah ada. Studi aliran daya sangat diperlukan dalam perencanaan serta pengembangan sistem di masa-masa yang akan datang. Karena seiring dengan bertambahnya konsumen akan kebutuhan tenaga listrik, maka akan selalu terjadi perubahan beban, perubahan unit-unit pembangkit, dan perubahan saluran transmisi.

2.3 Persamaan Aliran Daya (1)

Persamaan aliran daya secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah, untuk sistem yang memiliki 2 rel. Pada setiap rel memiliki sebuah generator dan beban, walaupun pada kenyatannya tidak semua rel memiliki generator. Penghantar menghubungkan antara rel 1 dengan rel 2. Pada setiap rel memiliki 6 besaran elektris yang terdiri dari : PD, PG, QD, QG, V, dan δ.

1 1 V

1 1

1 G G

G P jQ

S  

1 1

1 D D

D P jQ

S  

2 2 V 2 2

2 G G

G P jQ

S  

2 2

2 D D

D P jQ

S  

Gambar 2.2 Diagram Satu Garis sistem 2 rel

Pada Gambar 2.2 dapat dihasilkan persamaan aliran daya dengan menggunakan diagram impedansi. Pada Gambar 2.3 merupakan diagram impedansi dimana generator sinkron direpresentasikan sebagai sumber yang

memiliki reaktansi dan transmisi model π (phi). Beban diasumsikan memiliki impedansi konstan dan daya konstan pada diagram impedansi.

Gambar 2.3 Diagram impedansi sistem 2 rel Besar daya pada rel 1 dan rel 2 adalah



1 1

 

1 1



1 1

1 SG SD PG PD jQG QD

S       (2.1)



2 2

 

2 2



2 2

2 SG SD PG PD jQG QD

S       (2.2)

Pada Gambar 2.4 merupakan penyederhanaan dari Gambar 2.3 menjadi daya rel (rel daya) untuk masing-masing rel.

1

S

1

ˆ

I

S S

Z y  1

p

y

2

ˆ

I 1

ˆ

V _Vˆ₂

p

y

2

S

S

jX

S

R

Gambar 2.4 rel daya dengan transmisi model π untuk sistem 2 rel Besarnya arus yang diinjeksikan pada rel 1 dan rel 2 adalah :

1 1

1 ˆ ˆ

ˆ

D

G I

I

I   (2.3)

2 2

2 ˆ ˆ

ˆ

D

G I

I

Semua besaran adalah diasumsikan dalam sistem per-unit, sehingga :





1

* 1 1 1 1 1 * 1 1

1 VˆIˆ P jQ P jQ Vˆ Iˆ

S       (2.5)





2

* 2 2 2 2 2 * 2 2

2 VˆIˆ P jQ P jQ Vˆ Iˆ

S       (2.6)

1

ˆ

I S

S

Z y  1

p y 2 ˆ I 1 ˆ

V _Vˆ₂

p y S jX S R " ˆ 1 I ' ˆ 1 I " ˆ 2 I ' ˆ 2 I

Gambar 2.5 Aliran arus pada rangkaian ekivalen

Aliran arus dapat dilihat pada Gambar 2.5, dimana arus pada rel 1 adalah :

1 1

1 ˆ ˆ

ˆ _{I I}

I   





S

p V V y

y V

Iˆ₁  ˆ₁  ˆ₁ ˆ₂





1

 

2

1 ˆ ˆ

ˆ _{y y V y V}

I  _p _S   _S (2.7)

2 12 1 11

1 ˆ ˆ

ˆ _{Y V Y V}

I   (2.8)

Dimana :

Y11 adalah jumlah admitansi terhubung pada rel 1 = yP yS (2.9)

Y12 adalah admitansi negatif antara rel 1 dengan rel 2 = yS (2.10)

Untuk aliran arus pada rel 2 adalah :

2 2

2 ˆ ˆ

ˆ _{I I}

I    





S

p V V y

y V

Iˆ₂  ˆ₂  ˆ₂ ˆ₁

 

1





2

2 ˆ ˆ

ˆ _{y V y y V}

2 22 1 21

1 ˆ ˆ

ˆ _{Y V Y V}

I   (2.12)

Dimana :

Y22 adalah jumlah admitansi terhubung pada rel 2 = y_P y_S (2.13) Y21 adalah admitansi negatif antara rel 2 dengan rel 1 = y_S Y₁₂ (2.14) Dari Persamaan (2.8) dan (2.12) dapat dihasilkan Persamaan dalam bentuk matrik, yaitu :

        

     

2 1 22 21

12 11 2

1

ˆ ˆ

V V Y Y

Y Y I

I

(2.15)

Notasi matrik dari Persamaan (2.15) adalah ::

bus bus

bus Y V

I  (2.16)

Persamaan (2.5) hingga (2.16) yang diberikan untuk sistem 2 rel dapat dijadikan sebagai dasar untuk penyelesaian Persamaan aliran daya sistem n-rel.

Gambar 2.6.a menunjukan sistem dengan jumlah n-rel dimana rel 1 terhubung dengan rel lainya. Gambar 2.6.b menunjukan model transmisi untuk sistem n-rel.

1 ˆ

I

1

ˆI

12

p

y y_p21

12

s

y y_s21

13

p

y yp31

13

s

y ys31

1 pn y n p y1 n s

y₁ y_sn1

Gambar 2.6.b model transmisi π untuk sistem n-rel Persamaan yang dihasilkan dari Gambar 2.6.b adalah :

   

S S

 

n Sn

n P P

P Vy Vy V V y V V y V V y

y V

Iˆ₁ ˆ_{1 12}ˆ_{1 13}... ˆ_{1 1}  ˆ₁ˆ_{2 12} ˆ₁ ˆ_{3 13}... ˆ₁ˆ ₁



yP yP yPn yS yS ySn



Vn yS V yS V ySnVn

Iˆ₁ ₁₂ ₁₃... ₁  ₁₂ ₁₃... ₁ ˆ  ₁₂ˆ₂ ₁₃ˆ₃... ₁ ˆ (2.17)

n nV Y V Y V Y V Y

Iˆ₁  ₁₁ˆ₁ ₁₂ˆ₂  ₁₃ˆ₃ ... ₁ ˆ (2.18) Dimana : n S S S n P P

P y y y y y

y

Y₁₁ ₁₂ ₁₃... ₁  ₁₂  ₁₃... ₁ (2.19) = jumlah semua admitansi yang dihubungkan dengan rel 1

n S n S

S Y y Y y

y

Y₁₂ ₁₂; ₁₃ ₁₃; ₁  ₁ (2.20)

Persamaan (2.21) dapat disubtitusikan ke Persamaan (2.5) menjadi Persamaan (2.22), yaitu :



_  n j j ijV Y I 1 1 ˆ ˆ _(2.21)



_    n j j jV Y V I V jQ P 1 1 * 1 1 * 1 1



_   n j j ij i i

i jQ V YV

P

1

* _ˆ

ˆ _{i1,2,...,n (2.23)}

Persamaan (2.23) merupakan representasi persamaan aliran daya yang

nonlinear. Untuk sistem n-rel, seperti Persamaan (2.15) dapat dihasilkan

Persamaan (2.24), yaitu :

                                         n nn n n n n n V V V Y Y Y Y Y Y Y Y Y I I I ˆ : ˆ ˆ ... : ... : : ... ... ˆ : ˆ ˆ 2 1 2 1 2 22 21 1 12 11 2 1 (2.24)

Notasi matrik dari Persamaan (2.24) adalah :

bus bus

bus Y V

I  (2.25)

Dimana :               nn n n n n bus Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y ... : ... : : ... ... 2 1 2 22 21 1 12 11

matrik rel admitansi (2.26)

2.4 Klasifikasi Rel (4)

Jenis rel pada sistem tenaga, yaitu : 1. Rel Beban

Setiap rel yang tidak memiliki generator disebut dengan Rel beban. Pada rel ini daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) diketahui sehingga sering juga disebut rel PQ. Daya aktif dan reaktif yang dicatu ke dalam sistem tenaga adalah mempunyai nilai positif, sementara daya aktif dan reaktif yang di konsumsi bernilai negatif. Besaran yang dapat dihitung pada rel ini adalah V dan δ (sudut beban).

2. Rel Generator

Rel Generator dapat disebut dengan voltage controlled bus karena tegangan pada

rel ini dibuat selalu konstan atau rel dimana terdapat generator. Pembangkitan daya aktif dapat dikendalikan dengan mengatur penggerak mula (prime mover) dan nilai tegangan dikendalikan dengan mengatur eksitasi generator. Sehingga rel ini sering juga disebut dengan PV rel. Besaran yang dapat dihitung dari rel ini adalah Q dan δ (sudut beban).

3. Slack Bus

Slack Bus sering juga disebut dengan swing bus atau rel berayun. Adapun besaran

yang diketahui dari rel ini adalah tegangan (V) dan sudut beban (δ). Suatu sistem tenaga biasanya didesign memiliki rel ini yang dijadikan sebagai referensi yaitu besaran δ = 00. Besaran yang dapat dihitung dari rel ini adalah daya aktif dan reaktif.

Secara singkat klasifikasi rel pada sistem tenaga terdapat pada Tabel 2.1 yaitu besaran yang dapat diketahui dan tidak diketahui pada rel tersebut.

Tabel 2.1 Klasifikasi Rel Pada Sistem Tenaga Jenis rel Besaran yang

diketahui

Besaran yang tidak diketahui Rel beban (atau rel PQ) P, Q V , 

Rel generator atau rel dikontrol tegangan (atau rel PV)

P , V Q, 

Rel pedoman atau rel slack atau rel swing

2.5 Metode Aliran Daya

Pada sistem multi-rel, penyelesaian aliran daya dengan metode Persamaan aliran daya. Metode yang digunakan pada umumnya dalam penyelesaian aliran daya, yaitu metode : Newton-Raphson, Gauss-Seidel, dan Fast Decoupled. Tetapi

metode yang dibahas pada Tugas Akhir ini adalah metode Newton-Raphson dan metode Gauss-Seidel.

2.5.1 Metode Newton-Raphson (2,3)

Dalam metode Newton-Raphson secara luas digunakan untuk permasalahan Persamaan non-linear. Penyelesaian Persamaan ini menggunakan permasalahan yang linear dengan solusi pendekatan. Metode ini dapat diaplikasikan untuk satu Persamaan atau beberapa Persamaan dengan beberapa variabel yang tidak diketahui.

Untuk Persamaan non-linear yang diasumsikan memiliki sebuah variabel seperti Persamaan (2.27).

) (x

f

y (2.27)

Persamaan (2.27) dapat diselesaikan dengan membuat Persamaan menjadi Persamaan (2.28).

0 ) (x 

f (2.28)

Menggunakan deret taylor Persamaan (2.28) dapat dijabarkan menjadi Persamaan (2.29).

 

  

  

... !

2 1 !

1 1 )

( ₂0 ₀ 2

2 0

0

0     

 x x

dx x df x

x dx

x df x

f x f

  

0 !

1

0

0  

 n

n n

x x dx

x df

Turunan pertama dari Persamaan (2.29) diabaikan, pendekatan linear menghasilkan Persamaan (2.30)

 

  

0 )

( 0 ₀

0   

 x x

dx x df x f x

f (2.30)

Dari :

 

 

x dx df x f x x 0 0 0

1  (2.31)

Bagaimana pun, untuk mengatasi kesalahan notasi, maka Persamaan (2.31) dapat diulang seperti Persamaan (2.32).

 

 

x dx

df x f x

x ₍₀₎

) 0 ( ) 0 ( ) 1 (   (2.32)

Dimana : x(0) = Pendekatan perkiraan X(1) = pendekatan pertama

Oleh karena itu, rumus dapat dikembangkan sampai iterasi terakhir (k+1), menjadi Persamaan (2.33).

 

 

x dx

df x f x x _k k k k ) ( ) ( ) ( ) 1 (    (2.33)

 

 

( ) ) ( ) ( ) 1 ( ' k k k k x f x f x

x    (2.34)

Jadi,

 

 

( ) ) ( ' k k x f x f x

 (2.35)

) ( ) 1

(k k

x x

x 

  _(2.36)

Metode Newton-Raphson secara grafik dapat dilihat pada Gambar 2.8 ilustrasi metode Newton-Raphson.

Gambar 2.8 Ilustrasi metode Newton-Raphson

Pada Gambar 2.8 dapat dilihat kurva garis melengkung diasumsikan grafik Persamaan yF( x). Nilai x₀ pada garis x merupakan nilai perkiraan awal kemudian dilakukan dengan nilai perkiraan kedua hingga perkiraan ketiga.

2.5.1.1 Metode Newton-Raphson dengan koordinat polar

Besaran-besaran listrik yang digunakan untuk koordinat polar, pada umumnya seperti Persamaan (2.37)

i i

i V

V   ; V_j  V_j_j ; dan Y_ij  Y_ij_ij (2.37) Persamaan arus (2.21) pada Persamaan sebelumnya dapat diubah kedalam Persamaan polar (2.38).



_

 n

j j ij

i Y V

I

1

j ij n

j

j ij

i Y V

I 



 

1

(2.38)

Persamaan (2.38) dapat disubtitusikan kedalam Persamaan daya (2.22) pada Persamaan sebelumnya menjadi Persamaan (2.39).

i i i

i jQ V I

P   *

i i

i V

j ij n j j ij i i i

i jQ V Y V

P   



 

1 j i ij n j j ij i i

i jQ V Y V

P  



  

1 (2.39) Dimana :  

_

_

_

_

j i ij j i ij j j Cos

e ij i j

           _{     } sin (2.40)

Persamaan (2.39) dan (2.40) dapat diketahui Persamaan daya aktif (2.41) dan Persamaan daya reaktif (2.42).



( ) ( )



1 ) ( ) ( ) (

cos _{ij i}k _jk

n j k j ij k i k

i V Y V

P 



  

 (2.41)



( ) ( )



1 ) ( ) ( ) (

sin _{ij i}k _jk

n j k j ij k i k

i V Y V

Q 



  



(2.42)

Persamaan (2.41) dan (2.42) merupakan langkah awal perhitungan aliran daya menggunakan metode Newton-Raphson. Penyelesaian aliran daya menggunakan proses iterasi (k+1). Untuk iterasi pertama (1) nilai k = 0, merupakan nilai perkiraan awal (initial estimate) yang ditetapkan sebelum dimulai perhitungan aliran daya.

Hasil perhitungan aliran daya menggunakan Persamaan (2.41) dan (2.42) dengan nilai ( k)

i

P dan (k)

i

Q . Hasil nilai ini digunakan untuk menghitung nilai

) (k

i P

 dan ( k)

i Q

 .

Menghitung nilai P_i( k) dan Q_i(k) menggunakan Persamaan (2.43) dan (2.44).

   k calc i spec i k

i p P

P  _,  _,

 (2.43)

   k calc i spec i k

i Q Q

Q  ,  ,

Hasil perhitungan Pi( k) dan

) (k

i Q

 digunakan untuk matrik Jacobian pada Persamaan (2.45).                                                                                                             ) ( ) ( ) ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( ) ( 2 ) ( ) ( 2 2 ) ( 2 ) ( 2 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( ) ( 2 ) ( ) ( 2 2 ) ( 2 ) ( 2 2 ) ( 2 ) ( ) ( 2 ) ( ) ( 2 : : ... ... : : : : : : ... ... ... ... : : : : : : ... ... : : k n k n k k n k n k n n k n k n n k k n k k n k n k n n k n k n n k k n k k k n k k n k V V V Q V Q Q Q V Q V Q Q Q V P V P P P V P V P P P Q Q P P           (2.45)

Persamaan (2.45) dapat dilihat bahwa perubahan daya berhubungan dengan perubahan besar tegangan dan sudut phasa.

Secara umum Persamaan (2.45) dapat disederhanakan menjadi Persamaan (2.46).                     ( ) ) ( 4 3 2 1 ) ( ) ( k k k k V J J J J Q P  (2.46)

Besaran elemen matriks Jacobian Persamaan (2.46) adalah :

 J1







_  



 j i

k j k i ij ij k j k i k i

i _{V V Y}

P ( ) ( ) ( ) ( )

) (

sin  

 (2.47)



( ) ( )



) ( ) ( ) (

sin jk

k i ij ij k j k i k j i Y V V P       

 ji (2.48)

 J2



( ) ( )



) ( ) ( ) ( cos cos

2 _{ij i}k _jk

i j ij k j ii ii k i k i

i _{V Y V Y}

V P         



 (2.49)



( ) ( )



) ( ) ( cos k j k i ij ij k i k j

i _{V Y}

V P       

 _{ji (2.50)}

 J3







_      i j k j k i ij ij k j k i k i i Y V V

Q ( ) _{( ) ( ) ( ) ( )}

cos  

 (2.51)



( ) ( )



) ( ) ( ) (

cos _{ij i}k _jk

ij k j k i k j

i _{V V Y}

Q        

 _{ji (2.52)}

 J4







_  

 



 j i

k j k i ij ij k j ii ii k i k i

i _{V Y V Y}

V

Q ( ) _{( ) ( ) ( ) ( )}

sin sin

2     (2.53)



( ) ( )



) ( ) ( sin k j k i ij ij k i k j

i _{V Y}

V Q        

 _{ji (2.54)}

Setelah nilai matrik Jacobian dimasukan kedalam Persamaan (2.46) maka nilai (k)

i 

 dan ( k)

i V

 dapat dicari dengan menginverskan matrik Jacobian seperti Persamaan (2.55).

                       ) ( ) ( 1 4 3 2 1 ) ( ) ( k k k k Q P J J J J V  (2.55)

Setelah nilai _i(k) dan V ( k_i ) diketahui nilainya maka nilai _i(k1) dan

) 1

( 

 k

i

V dapat dicari dengan menggunakan nilai _i(k) dan V ( k_i )ke dalam Persamaan (2.56) dan (2.57).

     k i k i k

i  

 1  

(2.56)

     k i k

i k

i V V

Nilai _i(k1) dan V (_ik1) hasil perhitungan dari Persamaan (2.56) dan (2.57) merupakan perhitungan pada iterasi pertama. Nilai ini digunakan kembali untuk perhitungan iterasi ke-2 dengan cara memasukan nilai ini ke dalam Persamaan (2.41) dan (2.42) sebagai langkah awal perhitungan aliran daya.

Perhitungan aliran daya pada iterasi ke-2 mempunyai nilai k = 1. Iterasi perhitungan aliran daya dapat dilakukan sampai iterasi ke-n. Perhitungan selesai apabila nilai ( k)

i P

 dan (k)

i Q

 mencapai nilai 2,5.10-4.

Perhitungan aliran daya menggunakan metode Newton-Raphson 1. Membentuk matrik admitansi Yrel sistem

2. Menentukan nilai awal V(0), δ(0), Pspec, Qspec

3. Menghitung daya aktif dan daya reaktif berdasarkan Persamaan (2.41) dan (2.42)

4. Menghitung nilai (k)

i P

 dan ( k)

i Q

 beradasarkan Persamaan (2.43) dan (2.44)

5. Membuat matrik Jacobian berdasarkan Persamaan (2.46) sampai Persamaan (2.54)

6. Menghitung nilai (k1) _dan (k1)

V berdasarkan Persamaan (2.56) dan (2.57)

7. Hasil nilai (k1) _{dan V}(k1) _{dimasukan kedalam Persamaan (2.41) dan}

(2.42) untuk mencari nilai P dan Q. Perhitungan akan konvergensi jika nilai P dan Q≤ 10-4.

8. Jika sudah konvergensi maka perhitungan selesai, jika belum konvergensi maka perhitungan dilanjutkan untuk iterasi berikutnya.

2.5.2 Metode Gauss-Seidel (1)

Persamaan aliran daya (2.23) yang telah dituliskan sebelumnya, yaitu :



_   n j j ij i i

i jQ V YV

P

1

* _ˆ

ˆ _{i1,2,...,n}



_     n i j j j ij i i ii i i

i jQ V YV V YV

P

, 1

*

* _{ˆ ˆ ˆ}

ˆ _(2.58)





_

     n i j j j ij i i i i ii

iY V P jQ V Y V

V

, 1

*

* _{ˆ ˆ ˆ}

ˆ _(2.59)





_

     n i j j j ij i i i i

ii Y V

V jQ P V Y , 1 * ˆ ˆ ˆ _(2.60)

Sehingga Persamaan (2.60) menjadi :





ii n i j j j ij i i i i Y V Y V jQ P

V 





 

 * 1,

ˆ ˆ ˆ _(2.61)





         _ 



  n i j j j ij i i i ii

i Y V

V jQ P Y V , 1 * ˆ ˆ 1

ˆ _(2.62)

Dari Persamaan (2.58) juga didapatkan :

      _ 



  n i j j j ij i i ii i

i V YV V Y V

P

, 1

*

* _{ˆ ˆ ˆ}

ˆ Re (2.63)       _  



  n i j j j ij i i ii i

i ag V YV V YV

Q

, 1

*

* _{ˆ ˆ ˆ}

ˆ

Im (2.64)

Langkah-langkah perhitungan algoritma dengan menggunakan metode

Gauss-Seidel adalah sebagai berikut :

1. Perhitungan matrik admitansi bus (Ybus) dalam per unit.

2. Menentukan bus referensi (slack bus) untuk besaran tegangan dan sudut phasa yang tidak diketahui, yaitu :

 

V 1.0,  0

3.a Untuk bus beban (load bus), tentukan Vˆ_i dari Persamaan (2.62)





         _ 



   n i j j k j ij k i i i ii k

i Y V

V jQ P Y V , 1 ) *( ) 1 ( _ˆ ˆ 1 ˆ

dimana k = jumlah iterasi

Untuk bus generator (voltage controlled), menentukan Vˆ_i dengan menggunakan Persamaan (2.64) dan (2.62) secara bersama. Sehingga besar daya reaktif yang diketahui terlebih dahulu, yaitu :

            _  



   n i j j k j ij ii k i k i k

i ag V V Y YV

Q , 1 ) ( ) ( ) ( * ) 1

( _{ˆ ˆ ˆ}

Im

Kemudian setelah itu, hitung Vˆ_i dengan :





          



   n i j j k j ij k i i i ii k

i Y V

V jQ P Y V , 1 ) *( ) 1 ( _ˆ ˆ 1 ˆ

Bagaimanapun, Vˆ_i telah ditetapkan untuk bus generator. Sehingga,

) 1 ( , , ) 1 (

ˆ  _{ } k

calc i spec i k i V

V  .

3.bUntuk konvergensi yang cepat, menggunakan faktor akselerasi untuk bus beban ) ( , ) ( ) ( , ) 1 ( , ( ˆ k acc i k i k acc i k acc

i V V V

V     (2.65)

dimana α = faktor akselarasi (biasanya = 1,6) 4. Konvergensi besaran nilai

   

( 1)  _ˆ( ) 

Re ˆ

Re ik

k

i V

Hal ini adalah perbedaan nilai absolut bagian nyata tegangan dengan hasil iterasi yang berturut-turut harus lebih kecil dari nilai toleransi ε. Biasanya ≤ 10-4, dan juga :

   

( 1)  _ˆ( ) 

Im ˆ

Im ik

k

i V

V (2.67)

Hal ini adalah nilai absolut bagian imaginer tegangan yang dihasilkan iterasi secara berturut seharusnya lebih kecil dari nilai toleransi ε.

Apabila perbedaannya lebih besar dari toleransi maka kembali ke langkah 3, dan apabila perbedaan lebih kecil dari toleransinya maka hasil solusinya sudah konvergensi dan lanjutkan langkah 6.

5. Menentukan daya PG dan QG dari Persamaan (2.23) 6. Menentukan aliran arus pada jaringan.

i

Vˆ Vˆj

s

Iˆ

ij

Iˆ Iˆpi Iˆpj Iˆji

pi

y ypj

Gambar 2.7 Ilustrasi aliran pada line dengan sistem 2 bus

Perhitungan besaran arus pada jaringan (line) merupakan langkah terakhir dari perhitungan aliran daya setelah diketahui hasil perhitungan tegangan pada masing-masing bus. Ilustrasi perhitungan arus jaringan dapat dilihat dari gambar 2.7 yang merupakan sistem dengan 2 bus. Arus jaringan, Iˆ_ij, pada bus i didefinisikan sebagai positif karena mengalir dari i menuju j.

 

i j s i pi pi

s

ij I I V V y Vy

Sehingga besaran daya Sij dan Sji bernilai positif pada bus i dan j secara

berturut-turut.



* *



* 2 *

* _{ˆ ˆ ˆ}

ˆ ˆ

pi i s j i i ij i ij ij

ij P Q VI V V V y V y

S       (2.69)



* *



* 2 *

* _{ˆ ˆ ˆ}

ˆ ˆ

pj j s i j j ji j ji ji

ji P Q V I V V V y V y

S       (2.70)

Rugi-rugi daya pada jaringan (i-j) adalah penjumlahan daya yang telah dihitung pada Persamaan (2.69) dan (2.70) yang kemudian dijumlahkan ke dalam Persamaan (2.71).

ji ij

Lij S S

BAB 3

SIMULASI PERHITUNGAN ALIRAN DAYA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM POWER SYSTEM SIMULATION

ENGINEERING (PSS/E) VERSI 31.0.0

3.1 Umum

PSSE (Power System Simulation Engineering) merupakan suatu program yang menampilkan secara GUI (Graphical User Interface) tentang analisa sistem tenaga listrik. Tujuan program PSSE dibuat adalah untuk mempermudah perhitungan dan analisa sistem tenaga pada sistem yang besar, dengan jumlah bus tidak terbatas.

Sistem Sumatera Bagian Utara (Sumbagut) yang mengatur antara pembangkit, penyalur dan beban di wilayah Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam merupakan sistem yang besar, oleh karena itu program PSSE dapat digunakan untuk studi aliran daya pada sistem Sumbagut.

3.2 Metode Aliran Daya Menggunakan PSSE

Pada Gambar 3.1 merupakan diagram alir studi aliran daya sehingga dapat dijelaskan metode aliran daya sistem Sumbagut menggunakan program PSSE :

Gambar 3.1. Diagram alir studi aliran daya menggunakan PSSE Proses metode aliran daya adalah sebagai berikut :

1. Membuat diagram satu garis sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam.

Diagram satu garis sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1.

2. Memasukkan data-data yang diperlukan : generator, transformator, transmisi, dan rel daya Sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam.

4. Menjalankan program PSS/E dengan memilih icon Power

Flow-Solutions-Solve pada toolbar.

5. Keluaran hasil studi aliran daya dapat diketahui setelah program dapat dijalankan. Untuk melihat hasil keluaran aliran daya dengan memilih icon

Power Flow-Reports yang terdapat pada toolbar. 3.3 Data Aliran Daya

Sistem Sumatera Bagian Utara meliputi sistem pembangkit dan penyalur Sumatera Utara dan Nangroe Aceh Darussalam. Data dimasukan setelah diagram satu garis sistem Sumatera Bagian Utara direpresentasikan ke dalam program PSSE. Data yang dibutuhkan adalah data untuk generator, rel daya, penghantar, transformator dan beban sistem Sumbagut. Data diambil di PT. PLN (Persero) Pembangkit Sumatera Utara dan PT. PLN (Persero) P3B Sumatera Unit Pengaturan Beban Sumbagut.

3.3.1 Rel Daya

Data rel daya merepresentasi data gardu induk (GI). Informasi yang dibutuhkan adalah Nomor Gardu Induk, Nama Gardu Induk, Tegangan nominal Gardu Induk, Kode Gardu Induk (1= GI beban, 2= GI Pembangkit, 3=GI Slack bus, 4=GI yang tidak operasi). Disamping data lainnya berupa area operasi, zone, kepemilikan dan lain-lain. Secara lengkap untuk pengisian rel daya menggunakan PSSE adalah :

I Bus Number 1

Name Bus Name ‘ ‘

BASKV Base kV 0

Type 1 = PQ Bus (Load)

Type 2 = PV Bus (Generator) Type 3 = System Swing Bus Type 4 = Isolated

GL Shunt MW 0

BL Shunt MVAR 0

Area Control Area Number 1

Zone Zone Number 1

VM Voltage Magnitude (pu) 1

VA Voltage Angle 0

OWNER Owner Number 1

BL harus bernilai negative untuk digunakan sebagai reaktor. Untuk data rel daya Sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam dapat dilihat pada data dibawah ini:

1. Untuk Data Rel Gardu Induk (150 KV) :

GIS Listrik - GSLIK GI Kuala Tanjung - KTJNG GI Sipan - SPAN1 GI Belawan PLTGU - BLWCC GI P.Siantar - PSTAR GI Pangkalan Brandan - PBDAN GI Belawan PLTU - BLWTU GI Gunung Para - GPARA GI Langsa - LNGSA GI Paya Pasir - PPASR GI Berastagi - BTAGI GI Idie - GIDIE

GI Sei Rotan - SROTN GI Sidikalang - SDKLG GI Lhokseumawe - LSMWE GI KIM - GIKIM GI Renun - RENUN GI Tualang Cut - TLCUT GI Mabar - MABAR GI Tele - GTELE GI Bireun - BIRUN GI Paya Geli - PGELI GI Porsea - PORSA GI Tamora - TMORA

GI Binjai - BNJAI GI Tarutung - TRTUG GI Medan Denai - MDNAI GI Labuhan - LBHAN GI Kisaran - KSRAN GI Sigli - SIGLI GI Lamhotma - LHTMA GI Rantau Prapat - RTPAT GI Banda Aceh - BACEH GI Titi Kuning - TTKNG GI AekKanopan - AKNPN GI Kuala Tanjung A - KTJNG A GI Namorambe - NRMBE GI Padang Sidempuan - PSDEM GI Sibolga - SBOGA U GI Glugur - GLUGR GI Gunung Tua - GNTUA GI Kota Pinang - KTPNG GI Tebing Tinggi - TBING GI Sibolga - SBOGA

GI Perbaungan - PBUNG GI Sipan - SPAN2

2. Data Rel Pembangkit:

PLTU Belawan U.1 - U1 11.5 KV PLTA Sipansihaporas - SPANA1 11.5 KV PLTU Belawan U.2 - U2 11.5 KV PLTA Lau Renun - RENUN1 11.5 KV PLTU Belawan U.3 - U3 11.5 KV PLTA Lau Renun - RENUN2 11.5 KV PLTU Belawan U.4 - U4 11.5 KV PLTU Labuhan Angin 1 - SBOGA U1 11 KV PLTGU Belawan GT 1.1 - GT11 11.5 KV PLTU Labuhan Angin 2 - SBOGA U2 11 KV PLTGU Belawan GT 1.2 - GT12 11.5 KV PLTMH Aek Raisan I - RAISN 0.4 KV PLTGU Belawan ST 1.0 - ST10 11.5 KV PLTMH Batang Gadis - BTGDS 0.4 KV PLTGU Belawan GT 2.1 - GT21 11.5 KV PLTMH Aek Sibundong - AEK SBDNG0.4 KV PLTGU Belawan GT 2.2 - GT22 11.5 KV PLTMH Boho - BOHO 0.4 KV PLTGU Belawan ST 2.0 - ST20 11.5 KV PLTMH Kombih - KOMBIH 0.4 KV PLTD Ake Belawan - PLTGAKE 11.5 KV PLTD Sewa Leung Bata - SEWA LBAT6 KV PLTG Glugur GGL.1 - AEG 11.5 KV PLTD Leung Bata - DLBATA 6 KV PLTG Glugur GGL.2 - JBE 11.5 KV PLTD P.Pisang - PISANG 11 KV PLTG Glugur GGL.3 - GGL3 11.5 KV PLTD Ctrueng - C.TROENG 11 KV PLTG Paya Pasir GPP.1 - WCH1 11.5 KV PLTA Tangga A1 - TNGGA A1 11 KV PLTG Paya Pasir GPP.2 - WCH2 11.5 KV PLTA Tangga A2 - TNGGA A2 11 KV PLTG Paya Pasir GPP.3 - WCH3 11.5 KV PLTA Tangga A3 - TNGGA A3 11 KV PLTG Paya Pasir GPP.4 - ALS4 11.5 KV PLTA Tangga A4 - TNGGA A4 11 KV PLTG Paya Pasir GPP.5 - ALS5 11.5 KV PLTA Sigura-Gura A1 - SGURA A1 11 KV PLTD Paya Pasir 6 - PPSR 6 11 KV PLTA Sigura-Gura A2 - SGURA A2 11 KV PLTG Paya Pasir 7 - PPSR 7 11 KV PLTA Sigura-Gura A3 - SGURA A3 11 KV PLTD Titi Kuning - TTKNG 20 11.5 KV PLTA Sigura-Gura A4 - SGURA A4 11 KV PLTA Sipansihaporas - SPANA2 11.5 KV

NAMA REL PEMBANGKIT NAMA REL PEMBANGKIT

Data rel di Sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2.

3.3.2 Pembangkit

Data yang dibutuhkan adalah Nomor Gardu Induk , Nama Gardu Induk, Nomor Unit Pembangkit, Daya Maximum-Pmax (MW), Daya Minimum-Pmin (MW), Daya Reaktif Maximum-Qmax (MVAr), Daya Reaktif Minimum-Qmin (MVAr), MVA pembangkit dan impedansi generator dalam base MVA pembangkit.

Untuk data pembangkit Sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam dapat dilihat pada tabel 3.1 dibawah ini :

Tabel 3.1. Data Pembangkit Sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam

NO. PEMBANGKIT UNIT Manufacture Serial Number Tahun Operasi Daya Terpasang Mbase

(MW) (MVA)

I Sektor Pembangkitan Belawan

1 PLTU BELAWAN U.1 ABB-German 1251 1984 65 81

U.2 ABB-German 1252 1984 65 81

U.3 ABB-Swiss 1-334211 1989 65 81

U.4 ABB-Swiss 1-334212 1989 65 81

2 PLTGU BELAWAN GT11 Siemens KWU 800112 1993 117.5 150

GT12 Siemens KWU 800175 1988 128.8 163

ST10 Siemens KWU 117521 1995 149 186

GT21 Siemens KWU 800217 1995 130 186

GT22 Siemens KWU 800227 1994 130 186

ST20 Siemens KWU 117638 1994 162.5 203

3 PLTD SEWA AKE BL 1 2008 40 120.0

BL 2 2008 40 120.0

II Sektor Pembangkitan Medan

4 PLTG PAYA PASIR 1 Wescan 166S6027 1976 14.5 18

2 Wescan 166S6027 1976 14.5 18

3 Alsthom 224550 1978 20.1 18

4 Alsthom 224812 1978 20.1 50

5 Alsthom 91-300897P1 1983 21.4 27

6/ TM 2500 GE (TM 2500) - 2008 24.6 25

7/ TM 2500 GE (TM 2500) - 2008 34 50

5 PLTD SEWA ARTI DUTA 1 - - 2008 18 37

6 PLTG GLUGUR 1 JBE 226371 1975 19.9 16

2 AEG 147881 1967 12.9 16

TM 2.1 Turbo Mach - 2008 18.1 25

7 PLTD TITI KUNING 1 Enterprise 74004/ 2597 1976 4.1 5

2 Enterprise 74005/ 2598 1976 4.1 5

3 Enterprise 74006/ 2599 1976 4.1 5

4 Enterprise 74007/ 2600 1976 4.1 5

5 Enterprise 74008/ 2601 1976 4.1 5

6 Enterprise 74009/ 2602 1976 4.1 5

III Sektor Pembangkitan Pandan

8 PLTMH Batang Gadis 1 Chong Qing 92-37 1994 0.45 5.00

PLTMH Batang Gadis 2 Chong Qing 92-38 1994 0.45 5.00

PLTMH Tonduhan 1 W.K.V. GmBH - 1987 0.2 5.00

PLTMH Tonduhan 2 W.K.V. GmBH - 1988 0.2 5.00

PLTMH Kombih I 1 AS-Fadum NS-8 1987 0.75 5.00

PLTMH Kombih I 2 AS-Fadum NS-7 1988 0.75 5.00

PLTMH Kombih II 1 AS-Fadum NS-5 1987 0.75 5.00

PLTMH Kombih II 2 AS-Fadum NS-3 1988 0.75 5.00

PLTMH Boho 1 W.K.V. GmBH - 1989 0.2 5.00

PLTMH Aek Raisan 1 AS-Fadum NS-1 1989 0.75 5.00

PLTMH Aek Raisan 2 AS-Fadum NS-2 1987 0.75 5.00

PLTMH Aek Silang 1 AS-Fadum NS-4 1988 0.75 5.00

PLTMH Aek Sibundong 1 AS-Fadum 400 1987 0.75 5.00

9 PLTA SIPAN 1 Toshiba M211071-CR1101 2004 33 20

2 Toshiba M211071-CR1101 2003 17 39.0

10 PLTA RENUN 1 Kvaerner - 2006 41 48

2 Kvaerner - 2005 41 48

IV Sektor Pembangkitan Labuhan Angin

11 PLTU LABUHAN ANGIN 1 CEMC 2009 115 186.3

2 CEMC 2009 115 186.3

V Sektor Pembangkitan Lueng Bata

12 PLTD COT TRUENG 1 Sulzer 1978 4.7 6

2 Sulzer 1978 4.7 6

13 PLTD PULO PISANG Sulzer 1987 5 10

14 PLTD SEWA LEUNG BATA Sulzer 2002 23.5 15

PLTD LEUNG BATA Sulzer 1977 60.7 17

VI IPP

15 PLTP SIBAYAK P1 2008 5.6 8

Sistem Sumbagut juga terinterkoneksi dengan sistem tenaga listrik lain, yaitu Sistem 275 kV PT Inalum, terhubung melalui IBT 2×40 MVA GI Kuala Tanjung, yang beroperasi merealisasikan transfer export-import energi antara PLN-Inalum dengan skema net-zero balance (energy-swap). Di Sub Sistem Inalum terdiri dari 8 unit PLTA ( 4 unit PLTA Sigura-gura dan 4 unit PLTA Tangga), masing daya terpasang seperti tabel-4 dibawah ini:

Tabel 4.2 Daya Terpasang Pembangkitan Inalum

NO. PEMBA NGKIT UNIT Manufacture Daya Terpasang

(MW)

Pembangkitan Inalum

1 PLTA SGP.1 Thosiba 71,5

SIGURA GURA SGP.2 Thosiba 71,5

SGP.3 Thosiba 71,5

SGP.4 Thosiba 71,5

2 PLTA TNG.1 Mitsubishi 79,2

TA NGGA TNG.2 Mitsubishi 79,2

TNG.3 Mitsubishi 79,2

TNG.4 Mitsubishi 79,2

Data pembangkit existing di Sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 3, dan untuk data impedansi generator dapat dilihat pada Lampiran 3-1. Secara lengkap untuk pengisian generator menggunakan PSSE adalah :

I Bus Number N

ID Machine Number 1

PG MW Output 0

QG MVAR Output 0

QT Upper MVAR Reactive Limit 9999

QB Lower MVAR Reactive Limit -9999

VS Scheduled Voltage (pu) 1

MBASE Machine MVA base SBASE

ZR,ZX Machine Impedance (p.u. on MBASE) 0,1

RT,XT Transformer Impedance (p.u. on MBASE) 0,0

GTAP Transformer Tap Ratio (pu) 1

STAT Machine Status 1

RMPCT Remote MVAR % 100

PT Maximum MW 9999

PB Minimum MW -9999

Oi Owner Number O1=Machine Owner

O2, O3, O4 are zero

Fi Ownership Fraction 1

3.3.3 Beban

Data yang dibutuhkan adalah Nomor Gardu Induk, beban Daya Aktif-P (MW), beban Daya Reaktif-Q (MVAR). Secara lengkap untuk pengisian beban menggunakan PSSE adalah :

I Bus Number N

ID Load ID ‘1 ‘

Status Load Status 1

Area Area Number Bus Area

Zone Zone Number Bus Zone

PL Constant MVA Load (MW) 0

QL Constant MVA Load (MVAR) 0

IQ Constant I Load (MVAR) 0

YP Constant Y Load (MW) 0

YQ Constant Y Load (MVAR) 0

OWNER Owner Number Load Owner

Data beban di Sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 4.

3.3.4 Transmisi

Data yang dibutuhkan adalah impedansi transmisi (R,X,Y) baik dalam per unit (pu) maupun dalam besaran phisik (Ohm), nomor sirkit penghantar, batas kemampuan pembebanan saluran (MVA), panjang dan kepemilikan transmisi. Secara lengkap untuk pengisian transmisi menggunakan PSSE adalah :

I ”From” Bus Number N

J ”To” Bus Number N

CKT Circuit ID 1

R Resistance (pu) 0

X Reactance (pu) 0

B Charging (pu) 0

RATEA Ratings (MVA) 0

RATEB Ratings (MVA) 0

RATEC Ratings (MVA) 0

GI,BI Line Shunt Admittance at Bus I (pu) 0

GJ,BJ Line Shunt Admittance at Bus J (pu) 0

ST Status 1

Oi Owner Number O1=Branch Owner O2, O3,O4 are Zero

Fi Ownership Fraction 1

Data transmisi di Sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 5.

3.3.5 Transformator

Pada program PSS/E (Power System Simulation Engiineering) terdapat 2 jenis data transformator yang dapat disimulasikan pada PSS/E yaitu transformator 2 belitan dan transformator 3 belitan. Data yang dibutuhkan antara lain Nomor Gardu Induk yang diatur, metode pengaturan (tegangan, daya aktif atau daya reaktif), jumlah tap, Kode I/O belitan (rasio belitan pu atau tegangan belitan kV), Kode Impedans I/O ( Zpu dalam base sistem, Zpu dalam base belitan atau dalam rugi-rugi (watt) dan Z; biasanya input berupa Zpu dalam base sistem atau base belitan), Kode I/O Admitans (Ypu base sistem atau Rugi-rugi tanpa beban (Watt) dan arus medan dalam pu), Kapasitas trafo (MVA), dan kode hubungan belitan (1 = Ytanah-Ytanah, 2 = Ytanah-delta, 3=delta-Ytanah, 4= Y-delta atau delta-Y, 5 = Ytanah-delta dan 6 = delta-Ytanah). Untuk kode hubungan belitan dalam transformator ini penting saat menghitung arus hubung singkat tidak seimbang). Secara lengkap untuk pengisian transformator menggunakan PSSE adalah :

I ”From” Bus Name N

J ”To” Bus Number N

K ”To” Bus Name N

CKT Circuit ID 1

CZ Winding Impedance 1

CM Magnetizing Admittance 1

MAG1,MAG2 Magnetizing Conductance and Susceptance 1

NMETR Code 0

NAME Transformator Name ” ”

STAT Transformator Status 1

Oi Owner Number O1=Transformator Owner

O2, O3,O4 are Zero

Fi Ownership Fraction 1

Data impedansi transformator pembangkit di Sistem Sumatera Bagian Utara-Nangroe Aceh Darussalam secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 6.

3.3.6 Peralatan Kompensasi

Untuk menjaga tegangan GI pada batas operasi, digunakan peralatan kompensasi berupa kapasitor shunt. Untuk memasukkan data kapasitor besaran dalam MVAr dimasukkan dengan tanda + atau tanpa tanda. Pada Sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam kapasitor terpasang di GI Banda Aceh, sebesar 25 MVAR.

Lampiran 6

GARDU

INDUK I Nominal Panjang Line R Line X Y

(A) (Km) (pu) (pu) (pu)

1 BLWCC SROTN 1 3000 26.4 Zebra 4x429 0.0028618 0.0233874 0.0025205

2 3000 26.4 Zebra 4x429 0.0028618 0.0233874 0.0025205

BNJAI 1 1800 35.0 Zebra 2x429 0.0065644 0.0465733 0.0019898

2 1800 35.0 Zebra 2x429 0.0065644 0.0465733 0.0019898

BLWTU PPASR 1 800 6.2 Drake 2x400 0.001229 0.0080958 0.0003764

2 800 6.2 Drake 2x400 0.001229 0.0080958 0.0003764

LBHAN 1 645 3.2 Hawk 1x240 0.002102 0.0060416 0.0001388

2 LBHAN BLWTU 1 645 3.2 Hawk 1x240 0.002102 0.0060416 0.0001388

LHTMA 1 500 3.2 Hawk 1x240 0.002102 0.0060416 0.0001388

3 LHTMA LBHAN 1 645 3.2 Hawk 1x240 0.002102 0.0060416 0.0001388

4 PPASR BLWTU 1 1000 6.2 Drake 2x402 0.001229 0.0080958 0.0003764

2 1000 6.2 Drake 2x402 0.001229 0.0080958 0.0003764

SROTN 1 500 23.7 Duck 1x300 0.010869 0.0420635 0.0009679

2 500 23.7 Duck 1x300 0.010869 0.0420635 0.0009679

MABAR 1 500 5.9 Duck 1x300 0.0027173 0.0105159 0.000242

2 500 5.9 Duck 1x300 0.0027173 0.0105159 0.000242

PGELI 1 500 21.3 Duck 1x300 0.0097464 0.0377188 0.000868

2 500 21.3 Duck 1x300 0.0097464 0.0377188 0.000868

5 MABAR PPASR 1 500 5.9 Duck 1x300 0.0027173 0.0105159 0.000242

2 500 5.9 Duck 1x300 0.0027173 0.0105159 0.000242

6 PGELI PPASR 1 720 21.3 Duck 1x300 0.0097464 0.0377188 0.000868

2 720 21.3 Duck 1x300 0.0097464 0.0377188 0.000868

GLUGR 1 625 11.9 Duck 1x300 0.005462 0.0211381 0.0004864

2 625 11.9 Duck 1x300 0.005462 0.0211381 0.0004864

TTKNG 1 500 30.4 Duck 1x300 0.0139437 0.0539625 0.0012418

NRMBE 1 625 18.5 Duck 1x300 0.0084707 0.0327818 0.0007544

BNJAI 1 1200 13.9 Hawk 2x240 0.0045703 0.0174958 0.0008449

2 1200 13.9 Hawk 2x240 0.0045703 0.0174958 0.0008449

7 GLUGR PGELI 1 500 11.9 Duck 1x300 0.005462 0.0211381 0.0004864

2 500 11.9 Duck 1x300 0.005462 0.0211381 0.0004864

8 BNJAI PGELI 1 1200 13.9 Hawk 2x240 0.0045703 0.0174958 0.0008449

2 1200 13.9 Hawk 2x240 0.0045703 0.0174958 0.0008449

PBDAN 1 500 50.8 Hawk 1x240 0.0333785 0.0959349 0.0022037

2 500 50.8 Hawk 1x240 0.0333785 0.0959349 0.0022037

BLWCC 1 1800 35.0 Zebra 2x429 0.0065644 0.0465733 0.0019898

2 1800 35.0 Zebra 2x429 0.0065644 0.0465733 0.0019898

9 PBDAN BNJAI 1 500 50.8 Hawk 1x240 0.0333785 0.0959349 0.0022037

2 500 50.8 Hawk 1x240 0.0333785 0.0959349 0.0022037

LNGSA 1 500 78.3 Hawk 1x240 0.0514147 0.1477738 0.0033945

2 500 78.3 Hawk 1x240 0.0514147 0.1477738 0.0033945

Data Penghantar Sistem Sumbagut –NAD

NO.

PENGHANTAR 150 KV

NGHANTAR 150 KV SISTEM SUMATERA UTARA-NANGROE ACEH DARU Conductor

10 TTKNG SROTN 1 500 17.2 Duck 1x300 0.0078814 0.0305013 0.0007019

2 500 17.2 Duck 1x300 0.0078814 0.0305013 0.0007019

PGELI 1 500 30.4 Duck 1x300 0.0139437 0.0539625 0.0012418

NRMBE 1 500 12.4 Duck 1x300 0.0056985 0.0220532 0.0005075

BTAGI 1 500 52.3 Hawk 1x240 0.0343711 0.0987877 0.0022692

2 500 52.3 Hawk 1x240 0.0343711 0.0987877 0.0022692

GISLS 1 500 7.9 XLPE 1x240 0.0052197 0.0155745 0.0003242

2 500 7.9 XLPE 1x240 0.0052197 0.0155745 0.0003242

11 GISLS TTKNG 1 500 7.9 XLPE 1x240 0.0052197 0.0155745 0.0003242

2 500 7.9 XLPE 1x240 0.0052197 0.0155745 0.0003242

12 PBUNG SROTN 1 645 36.5 Hawk 1x240 0.0239837 0.0689328 0.0015834

TBTGI 1 645 53.5 Hawk 1x240 0.0351304 0.1009702 0.0023194

13 NRMBE TTKNG 1 500 12.4 Duck 1x300 0.0056985 0.0220532 0.0005075

PGELI 1 500 30.4 Duck 1x300 0.0139437 0.0539625 0.0012418

14 TMORA SROTN 1 1200 7.8 Hawk 2x240 0.0025487 0.0097569 0.0004712

MDNAI 1 800 11.4 Hawk 1x240 0.0075168 0.0216044 0.0004963

15 GIKIM SROTN 1 1200 20.7 Hawk 2x240 0.0068119 0.0260771 0.0012593

2 1200 20.7 Hawk 2x240 0.0068119 0.0260771 0.0012593

16 MDNAI SROTN 1 1200 7.8 Hawk 2x240 0.0025487 0.0097569 0.0004712

TMORA 1 800 11.4 Hawk 1x240 0.0075168 0.0216044 0.0004963

17 SROTN BLWCC 1 3000 26.4 Zebra 4x429 0.0028618 0.0233874 0.0025205

2 3000 26.4 Zebra 4x429 0.0028618 0.0233874 0.0025205

PPASR 1 740 23.7 Duck 1x300 0.010869 0.0420635 0.0009679

2 740 23.7 Duck 1x300 0.010869 0.0420635 0.0009679

TTKNG 1 500 17.2 Duck 1x300 0.0078814 0.0305013 0.0007019

2 500 17.2 Duck 1x300 0.0078814 0.0305013 0.0007019

TBTGI 1 645 53.5 Hawk 1x240 0.0351304 0.1009702 0.0023194

PBUNG 2 645 36.5 Hawk 1x240 0.0239837 0.0689328 0.0015834

GIKIM 1 450 20.7 Hawk 2x240 0.0068119 0.0260771 0.0012593

2 450 20.7 Hawk 2x240 0.0068119 0.0260771 0.0012593

TMORA 1 1200 7.8 Hawk 2x240 0.0025487 0.0097569 0.0004712

MDNAI 1 1200 11.4 Hawk 1x240 0.0075168 0.0216044 0.0004963

18 TBTGI SROTN 1 645 53.5 Hawk 1x240 0.0351304 0.1009702 0.0023194

PBUNG 2 645 36.5 Hawk 1x240 0.0239837 0.0689328 0.0015834

KTJUG 1 400 35.7 Hawk 1x240 0.0234706 0.0674582 0.0015496

2 500 35.7 Hawk 1x240 0.0234706 0.0674582 0.0015496

PSTAR 1 400 49.4 Hawk 1x240 0.032451 0.0932691 0.0021425

2 400 49.4 Hawk 1x240 0.032451 0.0932691 0.0021425

19 PSTAR TBTGI 1 400 49.4 Hawk 1x240 0.032451 0.0932691 0.0021425

2 500 49.4 Hawk 1x240 0.032451 0.0932691 0.0021425

PORSA 1 200 72.5 Hawk 1x240 0.0476113 0.1368422 0.0031434

2 200 72.5 Hawk 1x240 0.0476113 0.1368422 0.0031434

20 PORSA PSTAR 1 400 72.5 Hawk 1x240 0.0476113 0.1368422 0.0031434

2 400 72.5 Hawk 1x240 0.0476113 0.1368422 0.0031434

TRTUG 1 500 61.7 Hawk 1x240 0.0405215 0.1164651 0.0026753

21 TRTUG PORSA 1 500 61.7 Hawk 1x240 0.0405215 0.1164651 0.0026753

2 500 61.7 Hawk 1x240 0.0405215 0.1164651 0.0026753

SBLGA 1 500 49.5 Hawk 1x240 0.0325272 0.0934881 0.0021475

2 500 49.5 Hawk 1x240 0.0325272 0.0934881 0.0021475

GTELE 1 800 81.5 Hawk 1x240 0.0535364 0.153872 0.0035346

SDKAL 1 500 121.9 Acsr 1x240 0.0802307 0.239392 0.0049826

22 SBLGA TRTUG 1 500 49.5 Hawk 1x240 0.0325272 0.0934881 0.0021475

2 500 49.5 Hawk 1x240 0.0325272 0.0934881 0.0021475

PSDEM 1 500 70.8 Hawk 1x240 0.046492 0.1336251 0.0030695

2 500 70.8 Hawk 1x240 0.046492 0.1336251 0.0030695

SIPAN 1 500 4.1 Acsr 1x240 0.002725 0.008131 0.0001692

2 500 4.1 Acsr 1x240 0.002725 0.008131 0.0001692

23 PSDEM SBLGA 1 500 70.8 Hawk 1x240 0.046492 0.1336251 0.0030695

2 500 70.8 Hawk 1x240 0.046492 0.1336251 0.0030695

RTPAT 1 500 124.0 Hawk 1x240 0.0814542 0.234112 0.0053777

2 500 124.0 Hawk 1x240 0.0814542 0.234112 0.0053777

24 SIPAN SBLGA 1 500 4.1 Acsr 1x240 0.002725 0.008131 0.0001692

SBLGA 2 500 4.1 Acsr 1x240 0.002725 0.008131 0.0001692

25 KTJUG TBTGI 1 400 35.7 Acsr 1x240 0.0235183 0.0701737 0.0014606

2 500 35.7 Acsr 1x240 0.0235183 0.0701737 0.0014606

KSRAN 1 500 57.0 Hawk 1x240 0.0374492 0.1076349 0.0024725

2 500 57.0 Hawk 1x240 0.0374492 0.1076349 0.0024725

26 KSRAN KTJUG 1 500 57.0 Hawk 1x240 0.0374492 0.1076349 0.0024725

2 500 57.0 Hawk 1x240 0.0374492 0.1076349 0.0024725

RTPAT 1 500 101.0 Acsr 1x240 0.0665068 0.1984426 0.0041303

2 500 101.0 Acsr 1x240 0.0665068 0.1984426 0.0041303

27 RTPAT KSRAN 1 500 101.0 Acsr 1x240 0.0665068 0.1984426 0.0041303

2 500 101.0 Acsr 1x240 0.0665068 0.1984426 0.0041303

PSDEM 1 500 124.0 Hawk 1x240 0.0814542 0.234112 0.0053777

2 500 124.0 Hawk 1x240 0.0814542 0.234112 0.0053777

KTPNG 1 600 116.9 Hawk 1x240 0.076764 0.2206317 0.0050681

2 600 116.9 Hawk 1x240 0.076764 0.2206317 0.0050681

38 KTPNG RTPAT 1 600 116.9 Hawk 1x240 0.076764 0.2206317 0.0050681

2 600 116.9 Hawk 1x240 0.076764 0.2206317 0.0050681

B.BATU 1 600 90.0 Hawk 1x240 0.05912 0.16992 0.0039032

2 600 90.0 Hawk 1x240 0.05912 0.16992 0.0039032

28 BTAGI TTKNG 1 500 52.3 Hawk 1x240 0.0343711 0.0987877 0.0022692

2 500 52.3 Hawk 1x240 0.0343711 0.0987877 0.0022692

SDKAL 1 500 64.0 Hawk 1x240 0.0420264 0.1207905 0.0027746

RENUN 1 500 50.2 Hawk 1x240 0.0329673 0.0947531 0.0021765

29 RENUN BTAGI 1 500 50.2 Hawk 1x240 0.0329673 0.0947531 0.0021765

SDKAL 1 500 24.9 Hawk 1x240 0.0163519 0.046998 0.0010796

30 SDKAL BTAGI 1 500 64.0 Hawk 1x240 0.0420264 0.1207905 0.0027746

GTELE 1 800 40.4 Hawk 1x240 0.0265055 0.0761808 0.0017499

RENUN 1 500 24.9 Hawk 1x240 0.0163519 0.046998 0.0010796 121.9 Acsr 1x240 0.0802307 0.239392 0.0049826

31 GTELE SDKAL 1 400 40.4 Haw k 1x240 0.0265055 0.0761808 0.0017499

TRTUG 1 800 81.5 Haw k 1x240 0.0535364 0.153872 0.0035346

32 LNGSA PBDAN 1 500 78.3 Haw k 1x240 0.0514147 0.1477738 0.0033945

2 500 78.3 Haw k 1x240 0.0514147 0.1477738 0.0033945

TLCUT 1 400 24.1 Haw k 1x240 0.0158442 0.0455386 0.0010461

GIDIE 1 500 46.3 Haw k 1x240 0.030414 0.0874144 0.002008

LSMWE 1 500 186.0 Haw k 1x240 0.1221813 0.351168 0.0080666

33 TLCUT LNGSA 1 400 24.1 Haw k 1x240 0.0158442 0.0455386 0.0010461

34 GIDIE LNGSA 1 500 46.3 Haw k 1x240 0.030414 0.0874144 0.002008

LSMWE 1 500 140.0 Haw k 1x240 0.0919644 0.26432 0.0060716

35 LSMWE GIDIE 1 500 140.0 Haw k 1x240 0.0919644 0.26432 0.0060716

LNGSA 1 500 186.0 Haw k 1x240 0.1221813 0.351168 0.0080666

BIRUN 1 500 61.4 A csr 1x240 0.0403951 0.1205307 0.0025087

2 500 61.4 A csr 1x240 0.0403951 0.1205307 0.0025087

36 BIRUN LSMWE 1 500 61.4 A csr 1x240 0.0403951 0.1205307 0.0025087

2 500 61.4 A csr 1x240 0.0403951 0.1205307 0.0025087

SIGLI 1 500 99.2 A csr 1x240 0.0652693 0.1947502 0.0040534

2 500 99.2 A csr 1x240 0.0652693 0.1947502 0.0040534

37 SIGLI BIRUN 1 500 99.2 A csr 1x240 0.0652693 0.1947502 0.0040534

2 500 99.2 A csr 1x240 0.0652693 0.1947502 0.0040534

B.ACEH 1 500 90.3 A csr 1x240 0.0594375 0.1773492 0.0036912

2 500 90.3 A csr 1x240 0.0594375 0.1773492 0.0036912

38 B. ACEH SIGLI 1 500 90.3 A csr 1x240 0.0594375 0.1773492 0.0036912

Lampiran 7

Kapasitas

Impedansi

Impedansi

Imp

dasar

Impedansi

MVA

(%)

(Ohm)

(pu)

1 PLTU Belawan U.1

ABB

81.5

YNd1

11.00 % 150.0 / 11.5

30.37

225.00

0.13497

2 PLTU Belawan U.2

ABB

81.5

YNd1

11.00 % 150.0 / 11.5

30.37

225.00

0.13497

3 PLTU Belawan U.3

ABB

81.5

YNd1

11.00 % 150.0 / 11.5

30.37

225.00

0.13497

4 PLTU Belawan U.4

ABB

81.5

YNd1

11.00 % 150.0 / 11.5

30.37

225.00

0.13497

5 PLTGU Belawan GT 1.1

Siemens

146.9

YNd11

13.00 % 150.0 / 11.5

19.91

225.00

0.08850

6 PLTGU Belawan GT 1.2

Siemens

161

Ynd5

13.00 % 150.0 / 11.5

18.17

225.00

0.08075

7 PLTGU Belawan ST 1.0

Siemens

186.3

Ynd5

13.00 % 150.0 / 11.5

15.70

225.00

0.06978

8 PLTGU Belawan GT 2.1

Siemens

162.5

Yd5

13.00 % 150.0 / 11.5

18.00

225.00

0.08000

9 PLTGU Belawan GT 2.2

Siemens

162.5

YNd1

13.00 % 150.0 / 11.5

18.00

225.00

0.08000

10 PLTGU Belawan ST 2.0

Siemens

203.2

YNd1

13.00 % 150.0 / 11.5

14.39

225.00

0.06398

11 PLTD Ake Belawan Blok 1

Asta Keramasan

120

YNd1

11.97 % 150.0 / 11.5

22.44

225.00

0.09975

12 PLTD Ake Belawan Blok 2

Asta Keramasan

120

YNd1

11.97 % 150.0 / 11.5

22.44

225.00

0.09975

13 PLTG Glugur GGL.1

JBE

25.1

YNd11

7.00 %

150.0 / 11.5

62.75

225.00

0.27888

14 PLTG Glugur GGL.2

AEG

25.1

YNd11

7.00 %

150.0 / 11.5

62.75

225.00

0.27888

15 PLTG Glugur GGL.3 - TTF

TurboMach

25.1

YNd1

7.00 %

150.0

11.5

62.75

225.00

0.27888

16 PLTG Paya Pasir GPP.1

Wescan

18.1

YNd1

6.96 %

150.0 / 11.5

86.52

225.00

0.38453

17 PLTG Paya Pasir GPP.2

Wescan

18.1

YNd1

6.96 %

150.0 / 11.5

86.52

225.00

0.38453

18 PLTG Paya Pasir GPP.3

Alsthom

18.1

YNd1

6.96 %

150.0 / 11.5

86.52

225.00

0.38453

19 PLTG Paya Pasir GPP.4

Alsthom

50

YNd1

6.96 %

150.0 / 11.5

31.32

225.00

0.13920

20 PLTG Paya Pasir GPP.5

Alsthom

26.7

Ynd1

6.96 %

150.0 / 11.0

58.65

225.00

0.26067

21 PLTD Paya Pasir (beli energi) TurboMach

25

Ynd5

7.00 %

150.0 / 20.0

63.00

225.00

0.28000

22 PLTG Paya Pasir GPP.6 - TTF TurboMach

50

YNd5

7.00 %

150.0 / 20.0

31.50

225.00

0.14000

23 PLTD Titi Kuning DTK.1

Enterprice

5.2

YNd5

2.50 %

150.0 / 11.5

108.17

225.00

0.48077

24 PLTD Titi Kuning DTK.2

Enterprice

5.2

YNd5

2.50 %

150.0 / 11.5

108.17

225.00

0.48077

25 PLTD Titi Kuning DTK.3

Enterprice

5.2

YNd5

2.50 %

150.0 / 11.5

108.17

225.00

0.48077

26 PLTD Titi Kuning DTK.4

Enterprice

5.2

YNd5

2.50 %

150.0 / 11.5

108.17

225.00

0.48077

Impedansi Transformator Pembangkit Sistem Sumbagut –NAD untuk Studi Aliran Daya Menggunakan

PSSE Versi 31.0.0.

Tegangan

kV

27 PLTD Titi Kuning DTK.5 Enterprice 5.2 YNd5 2.50 % 150.0 / 11.5 108.17 225.00 0.48077

28 PLTD Titi Kuning DTK.6 Enterprice 5.2 Ynd5 2.50 % 150.0 / 11.5 108.17 225.00 0.48077

29 PLTA Sipansihaporas Toshiba 20 YNd1 7.50 % 150.0 / 11.5 84.38 225.00 0.37500

30 PLTA Sipansihaporas Toshiba 39 YNd1 7.50 % 150.0 / 11.5 43.27 225.00 0.19231

31 PLTA Lau Renun Kvaenar 48 YNd1 8.20 % 150.0 / 11.5 38.44 225.00 0.17083

32 PLTA Lau Renun Kvaenar 48 YNd1 8.20 % 150.0 / 11.5 38.44 225.00 0.17083

33 PLTU Labuhan Angin 1 CEMC 186.3 Ynd5 11.70 % 150.0 / 11.0 14.13 225.00 0.06280

34 PLTU Labuhan Angin 2 CEMC 186.3 YNd5 11.70 % 150.0 / 11.0 14.13 225.00 0.06280

35 PLTMH Batang Gadis I Chong Qing 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

36 PLTMH Batang Gadis II Chong Qing 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

37 PLTMH Tonduhan I W. Kraft Volk 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

38 PLTMH Tonduhan II W. Kraft Volk 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

39 PLTMH Kombih I AS - Vadum 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

40 PLTMH Kombih II AS - Vadum 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

41 PLTMH Boho W. Kraft Volk 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

42 PLTMH Aek Raisan I AS - Vadum 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

43 PLTMH Aek Raisan II AS - Vadum 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

44 PLTMH Aek Silang AS - Vadum 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

45 PLTMH Aek Sibundong AS - Vadum 5 YNd1 5.90 % 20.0 / 0.4 4.72 225.00 0.02098

46 PLTD Sewa Leung Bata Sulzer 15 YNd1 9.00 % 20.0 / 6.3 2.40 225.00 0.01067

47 PLTD Leung Bata Sulzer 17 YNd1 9.00 % 20.0 / 6.0 2.12 225.00 0.00941

48 PLTD P.Pisang Sulzer 10 YNd5 8.00 % 20.0 / 11.0 3.20 225.00 0.01422

49 PLTD Ctrueng 1 Sulzer 6 YNd5 8.60 % 20.0 / 11.0 5.73 225.00 0.02548