4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Umum
Sistem tenaga listrik dibangun dengan tujuan membangkitkan energi listrik untuk kemudian disalurkan dan dimanfaatkan sesuai dengan kebutuhan.pada
dasaranya sistem ini terdiri dari tiga unit, pusat pembangkit, saluran transmisi dan sistem distribusi.
Unit pembangkitan merupakan komponen penghasil energi listrik. Saluran trannsmisi menghubungkan pusat pembangkit dengan sistem distribusi
dan dapat juga menghubungkan dengan sistem tenaga yang lain dengan jaringan interkoneksi. Sementara sistem distribusi menyalurkan energi listrik ke beban.
Pada pusat pembangkit terdapat generator untuk mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi Listrik yang dibangkitkan tersebut dinaikkan level
tegangan pada Gardu Induk Transmisi oleh transformator penaik tegangan untuk mengurangi rugi-rugi daya transmisi. Setelah dinaikkan kemudian energi listrik
dikirimkan melalui saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusat-pusat beban. Setelah energi listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah
energi listrik di Gardu Induk Distribusi untuk diturunkan level tegangannya melalui transformator penurun tegangan step-down transformer menjadi
tegangan menengah maupun tegangan rendah. Setelah itu energi listrik akan disalurkan melalui saluran distribusi menuju pusat-pusat beban.
Universitas Sumatera Utara
5
2.2 Studi Aliran Daya
Studi aliran daya pada suatu sistem merupakan suatu hal yang sangat penting dalam menganalisis kinerja sistem saat ini. Studi aliran daya juga sangat
penting dalam perencanaan dan pengembangan sistem kedepannya karena kebutuhan energi listrik yang akan terus meningkat.
Tujuan dari analisis aliran daya secara umum adalah untuk mendapatkan: 1.
Besar dan sudut tegangan pada tiap bus dan kita bisa mengatahui batas-batas operasi yang diperbolehkan.
2. Besar arus dan daya yang mengalir pada jaringan
3. Kondisi awal sistem sehingga kita bisa melakukan studi-studi
selanjutnya seperti perencanaan, pengembangan sistem maupun studi tentang beban, perhitungan gangguan, proteksi sistem dan lainnya.
Masalah aliran daya mencakup perhitungan aliran dan tegangan sistem pada terminal tertentu atau bus tertentu. Didalam studi aliran daya, bus-bus dibagi
dalam 3 bagian, yaitu: 1.
Slack bus atau swing bus atau bus referensi Variabel yang diketahui pada bus ini adalah tegangan V dan sudut fasa
. Bus ini biasa disebut juga dengan swing bus atau bue berayun. Bus ini berfungsi untuk
menyuplai kekurangan daya aktif P dan daya reaktif Q pada sistem . Variabel yang bias dihitung pada slack bus ini adalah daya aktif P dan daya reaktif Q.
2. Voltage controlled bus atau bus generator PV Bus
Universitas Sumatera Utara
6 Bus ini terhubung dengan generator. Variabel yang diketahui dari bus ini adalah
dayak aktif P dan besaran tegangan V, sedangkan daya reaktif Q dan sudut fasa
merupakan hasil perhitungan. 3.
Load bus atau bus beban PQ Bus Variabel yang diketahui pada bus ini adalah daya aktif P dan daya reaktif Q
sehingga sering juga disebut bus PQ. Daya aktif dan reaktif yang disuplai ke sistem tenaga bernilai positif, sementara daya aktif dan reaktif yang di konsumsi
bernilai negatif. Variabel yang dihitung pada bus ini adalah tegangan V dan sudut fasa
. Secara singkat, klasifikasi bus pada sistem tenaga dapat disederhanakan ke
tabel berikut:
Tabel 2.1 Klasifikasi Bus Pada Sistem Tenaga
No. Tipe Bus
Daya Aktif P
Daya Reaktif Q
Tegangan V
Sudut Beban δ
1. Bus Beban Diketahui
Diketahui Tidak
Diketahui Tidak Diketahui
2. Bus
Generator Diketahui
Tidak Diketahui
Diketahui Tidak Diketahui
3. Slack Bus
Swing Bus
Tidak Diketahui
Tidak Diketahui
Diketahui Diketahui
Universitas Sumatera Utara
7 Perhitungan aliran daya pada dasarnya adalah menghitung tegangan
magnitudo dan sudut fasa bus swing, daya aktif dan reaktif bus beban serta daya aktif dan tegangan bus generator. Hasil perhitungan ini kemudian digunakan
untuk mengetahui besar dan sudut fasa tegangan pada tiap-tiap bus serta daya nyata dan reaktif yang mengalir pada masing-masing saluran. Informasi ini
digunakan untuk studi operasi normal jaring, analisis keadaan darurat jika terjadi gangguan pada jalur transmisi utama atau unit pembangkitan yang besar, analisis
keamanan, menentukan operasi optimal dan juga analisis kestabilan. Baik matrik admitansi bus Ybus yang dibentuk oleh admitansi sendiri self admittance dengan
admitansi bersama mutual admittance maupun matrik impedansi bus Zbus yang dibentuk impedansi titik penggerak driving point dan impedansi pemindah
transfer impedance dapat digunakan dalam penyelesaian masalah aliran daya. Dalam melakukan perhitungan aliran daya, terdapat beberapa metode yang
bisa diaplikasikan, yaitu:
1. Metode Gauss-Seidel
2. Metode Newton-Raphson
3. Metode Fast-Decoupled
4. Metodea Super Decoupled
2.3 Matrik Admitansi Bus
Kategori