Tempat dan Waktu Data - Data yang Diperlukan Pelaksanaan Penelitian Variabel yang Diamati Prosedur Penelitian

34 3 BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian tugas akhir ini disimulasikan pada jaringan distribusi 20 kV penyulang TR 5 dari Gardu Induk GI Tarutung yang terhubung dengan Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro PLTM Hutaraja berkapasitas 2 x 3 MW. Lama Penelitian ini direncanakan selama 2 dua bulan.

3.2 Data - Data yang Diperlukan

Adapun data - data yang diperlukan untuk melakukan penelitian ini adalah berupa data - data pembangkit dan penyaluran jaringan distribusi 20 kV TR5 Tarutung yang terinterkoneksi dengan DG melalui software ETAP yang sudah di Lumped Load. Peralatan yang akan digunakan untuk simulasi penentuan lokasi dan kapasitas daya DG ini menggunakan software ETAP.

3.3 Pelaksanaan Penelitian

Dalam melaksanakan penelitian, dilakukan pengumpulan data yang dibutuhkan terlebih dahulu. Data yang diperoleh selanjutnya diolah dan dilakukan perhitungan dengan bantuan software ETAP.

3.4 Variabel yang Diamati

Variabel-variabel yang diamati dalam penelitian ini meliputi: 1. Beban pada jaringan 2. Besar impedansi pada jaringan 3. Besar kapasitas DG dengan tipe MVAR control Universitas Sumatera Utara 35 4. Besar tegangan pada sistem jaringan distribusi 5. Rugi – rugi daya reaktif pada jaringan distribusi

3.5 Prosedur Penelitian

Penentuan lokasi dan kapasitas daya optimal interkoneksi DG terhadap jaringan distribusi ini, secara flowchart dapat digambarkan Gambar 3.1 berikut ini: Universitas Sumatera Utara 36 Mulai Input Data Pada Software ETAP Menjalankan Program Load Flow Tampilkan Data Pada Software ETAP Tentukan Bus tempat DG yang akan di pasang Pengambilan Data Jenis – jenis Bus, R, X, P, Q, Ɵ Apakah sudah mencapai Bus terakhir? Masukkan kenaikan besar DG = 0.5 MVAR Jalankan Program Load Flow Menampilkan Data Baru Apakah besar profil tegangan melewati standar tegangan? Naikkan besar DG bertahap sebesar = 0.5 MVAR Pilih hasil profil tegangan dan rugi – rugi yang terbaik Tentukan data yang paling baik berdasarkan rugi – rugi dan profil tegangan Selesai Ya Tidak Ya Tidak Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Universitas Sumatera Utara 37 3.5.1 Prosedur Kerja 1. Memasukkan Data Data yang dibutuhkan diambil dari P.T. PLN Persero rayon Siborong- borong yaitu data single line diagram dari TR 5 yang telah di lumped load dimana pada data telah di-input kedalam software ETAP dan telah dijalankan aliran dayanya. Single line Diagram dari penyulang TR 5 dapat dilihat pada Lampiran. Universitas Sumatera Utara 38 Gambar 3.2 Single Line Diagram Penyulang TR 5 Universitas Sumatera Utara 39 2. Mensimulasikan single line diagram yang telah ada, tanpa terkoneksi DG. Simulasi dilakukan pada software ETAP untuk memperoleh data beban penuh terpasang dan juga memperoleh data daya yang mengalir menuju masing – masing beban terpasang. Berikut ini data-data yang dibutuhkan dalam penelitian: - Data pembangkit, berikut ini data pembangkit yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan aliran daya:  ID Generator  Operation mode swing, voltage control, dan MVAR control  Untuk mode operasional swing yaitu Persen tegangan dan sudut fasanya  Untuk mode operasional voltage control yaitu persen tegangan, MVAR limit Q max dan Q min  Untuk mode operasional MVAR control yaitu MW dan MVAR loading.  Rating generator  MW, tegangan, PF, jumlah kutub,  Primemover rating  Operating value  Impedansi generator  X, R  Tipe generator hydro, steam, gas, diesel, combined cycle  Tipe rotor salient pole, round rotor  Tipe exciter thyristor self-excitation, thyristor independet self excitation, diode brusless excitation, diode independent excitation - Data busbar, berikut ini data busbar yang dibutuhkan unutk melakukan perhitungan aliran daya:  ID bus  Nominal KV Universitas Sumatera Utara 40 - Data transformator, berikut in data transformator yang dibutuhkan unutk melakukan perhitungan aliran daya:  ID transformator  Rating tegangan di sisi primer dan sekunder transformator  Rating MVA  Persen tap  Impedansi Z dan XR - Data impedansi saluran, berikut ini data impedansi saluran yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan aliran daya:  Impedansi saluran urutan positif Z 1 , urutan negatif Z 2 , dan urutan nol Z  Panjang saluran - Data beban, berikut ini data beban yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan aliran daya:  ID beban  Rating tegangan, MVA, dan faktor daya 3. Menentukan besar DG yang akan di interkoneksi. Besar Kapasitas DG yang akan di interkoneksi pada tiap bus, dimulai dari besar 0,5 MVAR. 4. Menentukan kandidat bus tempat interkoneksi DG tiap masing – masing wilayah. Kandidat bus dimulai dari Bus 2 atau setelah slack bus. Tidak dimulai dari Bus 1, karena Bus 1 merupakan slack bus. 5. Menaikan besar DG, sebesar 0,5 MVAR. Besar DG dinaikan secara bertahap sambil menjalankan program aliran daya menggunakan software ETAP, sampai mencapai besar tegangan maksimum pada tiap bus sebesar 1.05 pu. 6. Menyeleksi tempat interkoneksi yang terbaik Universitas Sumatera Utara 41 Menentukan nilai interkoneksi yang terbaik dengan melihat nilai rugi – rugi yang terbaik untuk tiap - tiap besar DG yang berbeda dengan Fuzzy Logic Toolbox menggunakan metode Sugeno. Dimana pada Fuzzy Logic Toolbox ini terdapat 2 masukan dan satu keluaran. Dimana masukannya adalah rugi-rugi dan tegangan lalu keluarannya adalah nilai kesesuaian DG. Rugi-Rugi terdiri dari L LM M HM H dan Tegangan terdiri dari L LN N HN H lalu nilai kesesuaian DG terdiri dari L LM M HM H. Prosesnya Fuzzy Logic nya dilakukan dengan perhitungan Sugeno. Nilai kesesuaian DG merupakan tingkat kesesuaian DG dipasang pada sistem, semakin besar nilai kesesuaiannya maka semakin bagus DG tersebut dipasang pada sistem tersebut. Dimana pada prosesnya terdapat 25 aturan, yaitu : a. Jika tegangan adalah L dan rugi-rugi adalah H maka Kesesuaian DG adalah L b. Jika tegangan adalah L dan rugi-rugi adalah HM maka Kesesuaian DG adalah L c. Jika tegangan adalah L dan rugi-rugi adalah M maka Kesesuaian DG adalah LM d. Jika tegangan adalah L dan rugi-rugi adalah LM maka Kesesuaian DG adalah LM e. Jika tegangan adalah L dan rugi-rugi adalah L maka Kesesuaian DG adalah LM f. Jika tegangan adalah LN dan rugi-rugi adalah H maka Kesesuaian DG adalah L g. Jika tegangan adalah LN dan rugi-rugi adalah HM maka Kesesuaian DG adalah LM h. Jika tegangan adalah LN dan rugi-rugi adalah M maka Kesesuaian DG adalah LM i. Jika tegangan adalah LN dan rugi-rugi adalah LM maka Kesesuaian DG adalah M j. Jika tegangan adalah LN dan rugi-rugi adalah L maka Kesesuaian DG adalah M Universitas Sumatera Utara 42 k. Jika tegangan adalah N dan rugi-rugi adalah H maka Kesesuaian DG adalah LM l. Jika tegangan adalah N dan rugi-rugi adalah HM maka Kesesuaian DG adalah LM m. Jika tegangan adalah N dan rugi-rugi adalah M maka Kesesuaian DG adalah M n. Jika tegangan adalah N dan rugi-rugi adalah LM maka Kesesuaian DG adalah M o. Jika tegangan adalah N dan rugi-rugi adalah L maka Kesesuaian DG adalah HM p. Jika tegangan adalah H dan rugi-rugi adalah H maka Kesesuaian DG adalah LM q. Jika tegangan adalah H dan rugi-rugi adalah HM maka Kesesuaian DG adalah M r. Jika tegangan adalah H dan rugi-rugi adalah M maka Kesesuaian DG adalah M s. Jika tegangan adalah H dan rugi-rugi adalah LM maka Kesesuaian DG adalah HM t. Jika tegangan adalah H dan rugi-rugi adalah M maka Kesesuaian DG adalah HM u. Jika tegangan adalah HN dan rugi-rugi adalah H maka Kesesuaian DG adalah M v. Jika tegangan adalah HN dan rugi-rugi adalah HM maka Kesesuaian DG adalah M w. Jika tegangan adalah HN dan rugi-rugi adalah M maka Kesesuaian DG adalah HM x. Jika tegangan adalah HN dan rugi-rugi adalah LM maka Kesesuaian DG adalah HM y. Jika tegangan adalah HN dan rugi-rugi adalah L maka Kesesuaian DG adalah H Universitas Sumatera Utara 43 Gambar 3.3 Fuzzy Logic Toolbox Pada Gambar 3.3 diatas dapat dilihat program dari Fuzzy Logic Toolbox dimana program ini menggunakan metode Sugeno yang terdiri dari 2 input yaitu, Tegangan Minimum dan Rugi-rugi jaringan dan 1 Output yaitu, Tingkat Kesesuaian DG. Pada Gambar 3.4 merupakan program untuk mencari Tingkat Kesesuaian DG. Universitas Sumatera Utara 44 Gambar 3.4 Fuzzy Logic Toolbox untuk mencari Tingkat Kesesuaian DG 7. Menghubungkan DG dengan semua Bus mulai dari Bus 2, 3, 4,. . . n , secara bergantian. Satu per satu titik interkoneksi yang telah dipilih, diinterkoneksikan dan disimulasikan untuk memperoleh pola aliran daya yang terjadi. 8. Menjalankan simulasi dengan software ETAP untuk melihat nilai rugi – rugi daya reaktif pada masing – masing wilayah apabila terhubung dengan DG. Apabila seluruh tegangan sudah diselidiki kemudian load flow dijalankan, maka akan didapatkan nilai rugi – rugi yang terjadi pada jaringan tersebut. 9. Menyeleksi tempat interkoneksi yang terbaik Menentukan nilai interkoneksi yang terbaik dengan melihat nilai rugi – rugi daya reaktif yang terbaik untuk tiap tempat inerkoneksi yang berbeda dengan Fuzzy Logic Toolbox metode Sugeno. Universitas Sumatera Utara 45 4 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Berikut adalah hasil penelitian yang telah dilakukan untuk mencari penentuan lokasi dan kapasitas daya optimum dari DG pada sistem distribusi, dimana pada pencarian ini, terlebih dahulu dicari kapasitas optimum dari DG untuk tiap-tiap bus, lalu setelah didapatkan kapasitas optimum dari DG untuk tiap- tiap bus, akan dicari dimana peletakan terbaik berdasarkan profil tegangan dan rugi-rugi pada sistem distribusi.

4.1 Tegangan Minimum dan Total Rugi