OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF.
OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI
DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh
GUGUN SUPRIATNA DWI JATNIKA
0801379
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
“OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI
DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF ”
Oleh :
Gugun Supriatna Dwi Jatnika
NIM. 0801379
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I,
Dosen Pembimbing II,
Drs. Yadi Mulyadi, M.T.
NIP. 19630727 199302 1 001
Wasimudin Surya S., S.T., M.T.
NIP. 19700808 199702 1 001
Mengetahui,
Ketua TPS
Jurusan Pendidikan Teknik Elektro,
Dr. Ade Gaffar Abdullah, S.Pd., M.Si.
NIP. 19721113 199903 1 001
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro
FPTK UPI,
Prof. Dr. H. Bachtiar Hasan, S.T., M.SIE.
NIP. 19551204 198103 1 002
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500
KV JAWA-BALI DENGAN ALIRAN DAYA
OPTIMAL METODE MINOPF
Oleh
Gugun Supriatna Dwi Jatnika
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
© Gugun Supriatna Dwi Jatnika 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Juli 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Abstrak
Penelitian ini berisi kajian tentang aliran daya optimal arus bolak-balik (AC). Analisis
aliran daya optimal adalah perhitungan untuk meminimalkan suatu fungsi tujuan, dalam
hal ini adalah biaya pembangkitan suatu pembangkit tenaga listrik atau rugi-rugi pada
saluran transmisi, dengan mengatur pembangkitan daya aktif dan daya reaktif setiap
pembangkit yang terinterkoneksi dengan memperhatikan syarat batas tertentu. MINOPF
merupakan salah satu metode pada MatPower Toolbox (MPT) yang menyelesaikan
permasalahan aliran daya optimal arus bolak-balik. Tujuan dari penelitian ini adalah
mendapatkan hasil optimasi pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali, kemudian
hasilnya dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan
metode algoritma genetika. Hasil optimasi data pembebanan tanggal 17 Maret 2009 pukul
13.30 WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menggunakan metode tersebut
menunjukkan rugi-rugi dan biaya pembangkitan lebih kecil daripada metode lainnya,
sehingga aliran daya optimal metode ini merupakan metode optimasi yang paling
optimal.
Kata Kunci : Aliran Daya Optimal Arus Bolak-balik (AC), Metode MINOPF, Optimasi
Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Abstract
This research is about alternating current (AC) optimal power flow. Optimal power flow
analysis is about consideration to minimize an objective function which in this case cost
of generating a power station or losses on transmission line, to set an active power and
reactive power generation of power stations which interconnected and considering as a
boundary conditions. MINOPF is one of MatPower Toolbox (MPT) methods which solve
AC optimal power flow problem. The purpose of a research is optimization result on
Jawa-Bali 500 kV interconnection system, then the result compared with optimization
result by P.T. PLN (Persero) and genetic algorithm method. Optimization result from
load data on March 17th 2009 at 01.30 PM and May 7th 2013 at 10.00 AM using its
method shows less losses and generating cost than that of another methods, from the
conclusion shown above, the optimal power flow MINOPF method is the most optimal
optimization method.
Keywords : AC Optimal Power Flow, MINOPF Method, Optimization of Jawa-Bali 500
kV Interconnection System
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK .....................................................................................................
KATA PENGANTAR ....................................................................................
UCAPAN TERIMA KASIH..........................................................................
DAFTAR ISI ..................................................................................................
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
i
ii
iii
v
vii
ix
x
BAB I
PENDAHULUAN ..........................................................................
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Latar Belakang ....................................................................................
Perumusan Masalah .............................................................................
Pembatasan Masalah ...........................................................................
Tujuan Penelitian..................................................................................
Manfaat Penelitian ...............................................................................
Sistematika Penulisan ..........................................................................
1
2
2
3
4
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................
6
2.1 Studi Aliran Daya ................................................................................
2.1.1 Jenis-jenis Bus .............................................................................
2.1.2 Persamaan Aliran Daya ..............................................................
2.1.3 Metode Newton-Raphson ...........................................................
2.1.3.1 Metode Newton-Raphson dengan Koordinat Polar .......
2.2 Aliran Daya Optimal ...........................................................................
2.2.1 Persamaan Aliran Daya Optimal Arus Bolak-balik (AC) ...........
2.3 MatPower Toolbox (MPT) versi 4.1 .....................................................
2.3.1 Aliran Daya Optimal pada MatPower Toolbox (MPT) ..............
2.3.2 Persamaan Algoritma Newton pada MatPower Toolbox (MPT).
2.4 Aliran Daya Optimal Metode MINOPF ...............................................
2.5 Penelitian tentang Aliran Daya Optimal ..............................................
6
8
9
11
14
18
18
19
20
22
24
25
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................
28
3.1 Parameter Saluran .................................................................................
3.2 Sistem Standar IEEE 30 Bus .................................................................
3.3 Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali..................................................
3.3.1 Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB ....
3.3.2 Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB .........
3.4 Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF ..........................
28
28
31
32
35
40
v
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................
4.1 Hasil Pengujian Sistem Standar IEEE 30 Bus dengan Aliran daya
Optimal Metode MINOPF ...................................................................
4.2 Hasil Optimasi Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 20 Pukul 13.30
WIB oleh P.T. PLN (Persero), Metode Algoritma Genetika, dan
Metode MINOPF .................................................................................
4.3 Hasil Optimasi Metode MINOPF dan Realisasi Pembangkitan oleh
P.T. PLN (Persero) pada Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013
Pukul 10.00 WIB..................................................................................
4.4 Analisis Perbandingan Hasil Optimasi Data Pembebanan Tanggal
17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB .........................................................
4.5 Analisis Perbandingan Hasil Optimasi Metode MINOPF dan Realisasi
Pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero) pada Data Pembebanan
Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB ................................................
4.6 Pembahasan Metode MINOPF .............................................................
41
41
42
43
44
55
64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................
65
5.1 Kesimpulan ..........................................................................................
5.2 Saran .....................................................................................................
65
65
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
67
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP PENYUSUN
vi
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam upaya pembangkitan tenaga listrik diperlukan suatu perencanaan
yang baik. Kebutuhan beban dewasa ini sangat bervariasi dan meningkat,
sehingga pusat-pusat pembangkit listrik dituntut membangkitkan daya listrik
untuk memenuhi kebutuhan beban tersebut. Daya listrik yang telah dibangkitkan
didistribusikan melalui jaringan transmisi sebab jarak antara pusat pembangkit
dengan pusat beban satu sama lain saling berjauhan. Selain bertujuan untuk
memenuhi kebutuhan beban, tujuan ekonomis berupa minimalisasi biaya
pembangkitan listrik dan kerugian teknis merupakan faktor yang harus
diperhatikan.
Inti dari bidang tenaga listrik Independent System Operator (ISO) yang
ekonomis, efisien, dan handal adalah permasalahan Alternating Current Optimal
Power Flow (ACOPF). Masalah ini merupakan masalah kompleks dari ekonomi,
tenaga listrik, dan komputasi. Pada aspek ekonomi, keseimbangan pasar yang
efisien membutuhkan beberapa faktor dalam penetapan harga secara nonlinier.
Dari aspek tenaga listrik, aliran daya arus bolak-balik (AC) membutuhkan faktorfaktor nonlinier. Di bidang komputasi, optimasi merupakan hal rumit mencakup
variabel biner dan fungsi kontinyu yang membuat permasalahan sulit dipecahkan.
Sistem tenaga listrik harus mampu menekan kerugian dari generator atau bagian
transmisi. (Cain et al, 2012 : 4)
Analisis aliran daya optimal adalah perhitungan untuk meminimalkan
suatu fungsi tujuan, dalam hal ini adalah biaya pembangkitan suatu pembangkit
tenaga listrik atau rugi-rugi (losses) pada saluran transmisi, dengan mengatur
pembangkitan daya aktif dan daya reaktif setiap pembangkit yang terinterkoneksi
dengan memperhatikan syarat batas tertentu. Batas yang umum dinyatakan dalam
1
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2
perhitungan analisis aliran daya optimal adalah berupa batas minimum dan
maksimum untuk pembangkitan daya aktif pada pembangkit. (Baskoro, 2009 : v)
MINOPF merupakan salah satu MatPower Toolbox (MPT) pada perangkat
lunak MATLAB. Pada tahun 2005, Ray Daniel Zimmerman memperkenalkan
MatPower Toolbox (MPT) sebagai paket program yang terintegrasi dengan
MATLAB untuk penyelesaian aliran daya optimal dan analisis aliran daya
lainnya.
Metode
ini
adalah
metode
penyelesaian
minimalisasi
fungsi
pembangkitan daya aktif dan reaktif terhadap besar dan sudut tegangan. (Nrartha
dan Muljono, 2006 : 14-15)
Aliran daya optimal metode MINOPF merupakan salah satu alternatif
upaya yang digunakan dalam penyelesaian masalah aliran daya optimal dengan
waktu singkat dan ekonomis. Hasil dari penelitian ini dibandingkan dengan hasil
optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma genetika.
Perbandingan ini dilakukan agar aliran daya optimal metode MINOPF dapat teruji
sehingga menjadi salah satu metode yang dapat diimplementasikan pada
permasalahan aliran daya optimal di masa mendatang.
1.2 Perumusan Masalah
Fokus penelitian pada Skripsi ini adalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana penerapan aliran daya optimal metode MINOPF pada sistem
interkoneksi 500 kV Jawa-Bali?
2.
Bagaimana analisis perbandingan hasil optimasi metode MINOPF dengan
hasil optimasi yang dilakukan P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma
genetika pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali?
1.3 Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah pada Skripsi ini :
1.
Data yang digunakan adalah data pembebanan Sistem Standar IEEE 30 bus,
sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali pembebanan tanggal 17 Maret 2009
pukul 13.30 WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB yang bersumber
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
dari Bidang Operasi Sistem, Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban (P3B)
Jawa-Bali, P.T. PLN (Persero).
2.
Data pembanding yang digunakan untuk pembebanan tanggal 17 Maret 2009
pukul 13.30 WIB adalah hasil aliran daya optimal oleh P.T. PLN (Persero)
dan metode algoritma genetika oleh Buyung Baskoro tahun 2009, sedangkan
untuk pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menggunakan data
realisasi pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero).
3.
Penelitian ini hanya memperhitungkan sistem pembangkitan dan pembebanan
pada sisi 500 kV (tidak memperhitungkan sisi sub sistem 150 kV), serta tidak
memperhitungkan masalah Unit Commitment.
4.
Batasan optimasi tidak berfokus pada biaya pembangkitan, melainkan
pengaturan pembangkitan daya nyata (PG) dan daya reaktif (QG) untuk
kestabilan sistem dalam pemenuhan kebutuhan beban.
5.
Perangkat keras yang digunakan yaitu Laptop Intel® Core™ 2 Duo Processor
1.66 GHz, RAM 512 MB DDR2. Perangkat lunak pendukung untuk
merancang program digunakan MATLAB ver. R2009a dari The MathWorks,
Inc dengan MatPower Toolbox (MPT) versi 4.1.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan Skripsi ini adalah :
1. Mengetahui hasil optimasi sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan
menggunakan metode MINOPF.
2. Membandingkan hasil optimasi dari beberapa metode, yaitu metode yang
dilakukan oleh P.T. PLN (Persero), metode algoritma genetika, dan metode
MINOPF.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari Skripsi ini yaitu:
1.
Menambah pengetahuan, pemahaman, dan kemampuan penulis dalam
mengaplikasikan teori kelistrikan khususnya studi aliran daya optimal.
2.
Memberikan referensi bagi perusahaan listrik dalam upaya pembangkitan
tenaga listrik secara ekonomis dan efisien sehingga dapat mengurangi
kerugian finansial akibat produksi daya listrik yang kurang akurat.
3.
Dengan studi aliran daya optimal ini, diharapkan perusahaan listrik dapat
memenuhi kebutuhan beban yang bervariasi dengan efektif dan efisien.
4.
Meningkatkan kualitas sumber daya manusia pada bidang kelistrikan yang
berbasis komputasi terutama dalam studi aliran daya optimal.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan dalam membaca dan memahami Skripsi ini, maka
disusun sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang studi aliran daya, jenis-jenis bus, persamaan aliran daya,
metode Newton-Raphson, aliran daya optimal, MatPower Toolbox (MPT)
versi 4.1, aliran daya optimal metode MINOPF, dan penelitian tentang aliran
daya optimal.
BAB III METODE PENELITIAN
Berisi tentang pengujian data Sistem Standar IEEE 30 bus dan Sistem
Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan aliran daya optimal metode MINOPF.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
5
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang pembahasan hasil aliran daya optimal Sistem Standar IEEE 30
bus dan Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali metode MINOPF.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dan saran berdasarkan hasil penelitian.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Parameter Saluran
Sistem Standar IEEE 30 Bus digunakan nilai MVA base sebesar 100
MVA dan nilai kV base sebesar 100 kV, sedangkan untuk sistem interkoneksi
500 kV Jawa-Bali digunakan nilai MVA base sebesar 1000 MVA dan nilai kV
base sebesar 500 kV sehingga memiliki parameter yang sama dengan metode
pembanding. Parameter bus lain yang ditentukan nilainya adalah Z base.
Berikut adalah persamaan untuk menentuka Z base pada sistem :
=
(3.1)
Nilai impedansi saluran atau Z pada sistem dinyatakan dalam satuan
Ohm (Ω). Untuk mempermudah perhitungan nilai Z diubah dalam bentuk per
unit (p.u) seperti persamaan berikut.
=
(3.2)
3.2 Sistem Standar IEEE 30 Bus
Untuk menguji aliran daya optimal dengan metode MINOPF, maka
dilakukan pengujian awal pada Sistem Standar IEEE 30 bus. Sumber data Sistem
Standar IEEE 30 Bus berasal dari jurnal Optimal Load Flow with Steady State
Security dan Transaction Analysis in Deregulated Power Systems Using Game
Theory. (Alsac dan Stott, 1974 : 750) (Ferrero et al, 1997 : 1342)
Hasil dari pengujian ini akan dibandingkan dengan hasil pengujian
menggunakan metode algoritma genetika.
28
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
29
Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada Sistem Standar IEEE
30 bus, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B).
(Appendix : 124-125)
Tabel 3.1. Data Saluran Sistem Standar IEEE 30 Bus
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Dari
Bus
1
1
2
3
2
2
4
5
6
6
6
6
9
9
4
12
12
12
12
14
16
15
18
19
10
10
10
10
21
15
22
Ke
Bus
2
3
4
4
5
6
6
7
7
8
9
10
11
10
12
13
14
15
16
15
17
18
19
20
20
17
21
22
22
23
24
Impedansi Saluran
R
X
0,0192
0,0575
0,0452
0,1652
0,057
0,1737
0,0132
0,0379
0,0472
0,1983
0,0581
0,1763
0,0119
0,0414
0,046
0,116
0,0267
0,082
0,012
0,042
0
0,208
0
0,556
0
0,208
0
0,11
0
0,256
0
0,14
0,1231
0,2559
0,0662
0,1304
0,0945
0,1987
0,221
0,1997
0,0524
0,1923
0,1073
0,2185
0,0639
0,1292
0,034
0,068
0,0936
0,209
0,0324
0,0845
0,0348
0,0749
0,0727
0,1499
0,0116
0,0236
0,1
0,202
0,115
0,179
B
0,0264
0,0204
0,0184
0,0042
0,0209
0,0187
0,0045
0,0102
0,0085
0,0045
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
23
24
25
25
28
27
27
29
8
6
24
25
26
27
27
29
30
30
28
28
0,132
0,1885
0,2544
0,1093
0
0,2198
0,3202
0,2399
0,0636
0,0169
0,27
0,3292
0,38
0,2087
0,396
0,4153
0,6027
0,4533
0.2
0,0599
0
0
0
0
0
0
0
0
0,0214
0,0065
Berikut adalah data pembangkitan dan pembebanan bus pada Sistem
Standar IEEE 30 bus yang terdiri dari data tegangan bus, pembangkitan yang
dilakukan, dan permintaan beban (demand). (Appendix : 126-127)
Tabel 3.2. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus
pada Sistem Standar IEEE 30 Bus
Tegangan Bus
No.
Bus
V (V)
Θ (°)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1,06
1,045
1
1,06
1,01
1
1
1,01
1
1
1,082
1
1,071
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Pembangkitan
PG
QG
(MW)
(MVAR)
1,3848
-0,0279
0.4
0,5
0
0
0
0
0
0,37
0
0
0
0
0
0,373
0
0
0
0
0
0,162
0
0
0
0,106
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Beban
PD
(MW)
0
0,217
0,024
0,076
0,942
0
0,228
0,3
0
0,058
0
0,112
0
0,062
0,082
0,035
0,09
0,032
0,095
QD
(MVAR)
0
0,127
0,012
0,016
0,19
0
0,109
0,3
0
0,02
0
0,075
0
0,016
0,025
0,018
0,058
0,009
0,034
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,022
0,175
0
0,032
0,087
0
0,035
0
0
0,024
0,106
0,007
0,112
0
0,016
0,067
0
0,023
0
0
0,009
0,019
Berikut adalah karakteristik generator yang terpasang pada Sistem Standar
IEEE 30 bus. (Appendix : 127)
Tabel 3.3. Karakteristik Generator pada Sistem Standar IEEE 30 Bus
Unit
1
2
5
8
11
13
PG min
(MW)
50
20
15
10
10
12
PG max
(MW)
200
80
50
35
30
40
QG min
(MW)
-20
-20
-15
-15
-10
-15
QG max
(MW)
150
60
62.5
48.7
40
44.7
ϒ
β
α
0,02
0,0175
0,0625
0,00834
0,025
0,025
2
1,75
1
3,25
3
3
0
0
0
0
0
0
Data-data di atas merupakan data yang akan digunakan dalam aliran daya
optimal metode MINOPF dengan parameter saluran yang sudah ditentukan.
Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data tersebut
terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case30’.
3.3 Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Studi kasus dilakukan pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dua
waktu yang berbeda, yaitu data pembebanan tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30
WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
32
3.3.1 Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul
13.30 WIB terdiri dari 23 bus dengan 28 saluran dan 8 unit pembangkit. Unit
pembangkit yang terpasang antara lain pembangkit Suralaya, pembangkit
Muara Tawar, pembangkit Cirata, pembangkit Saguling, pembangkit Tanjung
Jati, pembangkit Gresik, pembangkit Paiton, dan pembangkit Grati. Unit
Pembangkit Cirata dan Saguling merupakan pembangkit listrik tenaga air,
sisanya adalah pembangkit listrik tenaga uap. Data-data ini diambil dari tugas
akhir Buyung Baskoro tahun 2009 yang bersumber dari P.T. PLN (Persero).
Tujuannya untuk membandingkan hasil optimasi oleh P.T. PLN (Persero),
metode algoritma genetika, dan metode MINOPF.
Tabel 3.4. Jenis-jenis Bus pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
Jenis Bus
Nama Bus
Jumlah Bus
Slack Bus
Suralaya
1
Cilegon, Kembangan, Gandul, Cibinong, Cawang,
Bus Beban
Bekasi, Cibatu, Bandung Selatan, Mandirancan,
Ungaran, Surabaya Barat, Depok, Tasikmalaya,
15
Pedan, dan Kediri.
Bus
Muara Tawar, Cirata, Saguling, Tanjung Jati, Gresik,
Generator
Paiton, dan Grati
Jumlah
7
23
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
33
Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada Sistem Standar
IEEE 30 bus, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi
(B).
Tabel 3.5. Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
No.
Dari
Bus
Ke
Bus
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
1
1
2
3
4
4
5
5
5
6
6
8
9
10
11
12
13
14
14
14
15
16
16
18
19
20
21
22
2
4
5
4
5
18
7
8
11
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
20
16
17
23
19
20
21
22
23
Impedansi Saluran
R
X
0,000626496
0,007008768
0,006513273
0,062576324
0,013133324
0,146925792
0,001513179
0,016928309
0,001246422
0,01197501
0,000694176
0,006669298
0,00444188
0,0426754
0,0062116
0,059678
0,00411138
0,04599504
0,001973648
0,01896184
0,0056256
0,054048
0,002822059
0,027112954
0,00273996
0,026324191
0,001474728
0,014168458
0,0019578
0,0219024
0,00699098
0,0671659
0,013478
0,12949
0,01353392
0,15140736
0,01579856
0,1517848
0,00903612
0,0868146
0,037539629
0,360662304
0,00139468
0,0133994
0,003986382
0,044596656
0,014056
0,157248
0,015311
0,171288
0,010291
0,115128
0,010291
0,115128
0,004435823
0,049624661
B
0
0,01197964
0,007061141
0
0
0
0
0
0,008841946
0
0
0
0
0
0
0,01285827
0,024789624
0,007276522
0,007264438
0
0,017261339
0
0
0,030228874
0,032927881
0,022131855
0,022131855
0,009539693
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
34
Data saluran sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tersebut akan
dimasukkan pada aliran daya optimal metode MINOPF menjadi enam
bilangan di belakang koma (x10-6), contohnya R pada saluran ke-1 adalah
0,000626496 maka akan diubah menjadi 0,000627.
Berikut merupakan data pembangkitan dan pembebanan bus pada
sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30
WIB, yang terdiri dari nama bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkitan, dan
permintaan beban (demand).
Tabel 3.6. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
No.
Bus
Nama Bus
Jenis Bus
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Suralaya
Cilegon
Kembangan
Gandul
Cibinong
Cawang
Bekasi
Muara Tawar
Cibatu
Cirata
Saguling
Bandung Selatan
Mandiracun
Ungaran
Tanjung Jati
Surabaya Barat
Gresik
Depok
Tasikmalaya
Pedan
Slack
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Generator
Beban
Generator
Generator
Beban
Beban
Beban
Generator
Beban
Generator
Beban
Beban
Beban
Tegangan Bus
V
θ
1,02
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
Pembangkitan
PG
QG
3098
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1178
0
0
0
629
0
634
0
0
0
0
0
0
0
668
0
0
0
821
0
0
0
0
0
0
0
Beban
PD
QD
146 43
672 217
727 249
521 174
667 206
727 174
618 163
0
0
787 304
651 234
0
0
564 336
380 130
314 347
0
0
824 304
201 87
0
0
265 16
501 233
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
35
21
22
23
Kediri
Paiton
Grati
Beban
Generator
Generator
1
1
1
0
0
0
0
2806
0
0
0
0
343
803
125
197
260
184
Berikut ini adalah karakteristik generator yang terpasang pada sistem
interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB, di
mana terdapat fungsi biaya pembangkitan yang akan dioptimasi.
Tabel 3.7. Karakteristik Generator pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009
Pukul 13.30 WIB
Unit
1
8
10
11
15
17
22
23
PG min
(MW)
1500
1040
400
400
600
238
1425
0
PG max
(MW)
3400
2200
1008
700
1220
1050
3254
0
QG min
(MW)
-600
-700
-480
-140
-240
-610
-840
0
QG max
(MW)
2040
1640
-110
440
720
660
1920
0
ϒ
β
α
-65,94
690,98
0
0
-21,88
132,15
52,19
533,92
395668,05
2478064,47
6000
5502
197191,76
777148,77
37370,67
200490,63
31630,21
107892572,2
0
0
-1636484,18
13608770,96
8220765,38
86557397,4
Demikian adalah masukan data pada sistem interkoneksi 500 kV JawaBali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB yang akan digunakan untuk
dioptimasi. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data
tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case23asli’.
3.3.2 Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00
WIB terdiri dari 26 bus dengan 31 saluran dan 9 unit pembangkit. Unit
pembangkit yang terpasang antara lain pembangkit New Suralaya,
pembangkit Suralaya, pembangkit Muara Tawar, pembangkit Cirata,
pembangkit Saguling, pembangkit Tanjung Jati, pembangkit Gresik,
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
36
pembangkit Grati, dan pembangkit Paiton. Unit Pembangkit Cirata dan
Saguling merupakan pembangkit listrik tenaga air, sisanya adalah
pembangkit listrik tenaga uap. Data-data ini diperoleh dari bidang Operasi
Sistem P.T. PLN (Persero) P3B (Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban)
Jawa-Bali.
Tabel 3.8. Jenis-jenis Bus pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
Jenis Bus
Nama Bus
Jumlah Bus
Slack Bus
Suralaya
1
New Suralaya, Cilegon, Kembangan, Gandul,
Balaraja, Cibinong, Cawang, Bekasi, Depok, Cibatu,
Tasikmalaya, Bandung Selatan, Mandirancan,
Bus Beban
18
Ungaran, Pedan, Ngimbang, Surabaya Barat, dan
Kediri.
Bus
Muara Tawar, Cirata, Saguling, Tanjung Jati, Gresik,
Generator
Grati, dan Paiton.
7
Jumlah
26
Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada sistem interkoneksi
500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, yang terdiri dari
impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B).
Tabel 3.9. Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
No.
dari
bus
kebus
Nama Saluran
R
X
B
1
2
1
SLAYA-SRLRU
0,0001465
0,0014075
0,011367673
2
2
3
SLAYA-CLBRU
0,000626492
0,00700876
0,002282857
3
2
6
SRLAYA-BRAJA
0,00367768
0,0353332
0,000452832
4
3
7
CLBRU-CIBNG
0,013133324
0,1469258
0,000108899
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
37
5
5
4
GNDUL-KMBGN
0,00151304
0,01692688
0,000945242
6
5
6
GNDUL-BRAJA
0,002980224
0,02862284
0,000558994
7
7
14
CIBNG-SGLNG
0,00411132
0,0459952
0,000347862
8
9
7
BKASI-CIBNG
0,00444188
0,0426754
0,000374923
9
9
8
BKASI-CWANG
0,001973648
0,01896184
0,0008438
10
10
5
DEPOK-GNDUL
0,00034708
0,00333468
0,004798062
11
10
7
DEPOK-CIBNG
0,0009124
0,00876592
0,001825251
12
11
7
MTWAR - CBNGN
0,0062116
0,059678
0,000268105
13
11
8
MTWAR - CWANG
0,0056256
0,054048
0,000296033
14
12
11
CBATU-MTWAR
0,002822052
0,02711288
0,000590125
15
12
13
CBATU-CRATA
0,002739888
0,02618276
0,000611089
16
14
13
SGLNG-CRATA
0,001474728
0,01416846
0,001129269
17
14
16
SGLNG-BDSLN
0,0019578
0,021902396
0,000730514
18
15
10
TSKBR-DEPOK
0,01405616
0,15724804
0,00010175
19
17
16
MDRCN-BDSLN
0,00699098
0,06716588
0,000238216
20
17
19
MDRCN-UNGRN
0,013478
0,12949
0,000123562
21
19
18
UNGRN-TJATI
0,00676708
0,07570368
0,00021135
22
19
20
UNGAR-PEDAN
0,00903612
0,0868146
0,000184301
23
19
21
UNGRN-NBANG
0,023479616
0,2255806
7,09281E-05
24
20
15
PEDAN-TSKBR
0,015311
0,17128624
9,34109E-05
25
21
22
NBANG-SBBRT
0,005974972
0,0574046
0,000278723
26
22
19
SBBRT - UNGRN
0,02979224
0,2862292
5,58993E-05
27
22
24
SBBRT-GRATI
0,00398636
0,0445966
0,000358772
28
23
22
GRBRU-SBBRT
0,00140056
0,01345572
0,001189085
29
25
20
KDIRI-PEDAN
0,0102911
0,115127976
0,000138976
30
26
24
PITON-GRATI
0,004217728
0,04718476
0,000339093
31
26
25
PITON-KDIRI
0,0102911
0,115127976
0,000138976
Data saluran sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tersebut akan
dimasukkan pada aliran daya optimal metode MINOPF menjadi enam
bilangan di belakang koma (x10-6), contohnya R pada saluran ke-1 adalah
0,0001465 maka diubah menjadi 0,000147.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
38
Berikut merupakan data pembangkitan dan pembebanan bus pada
sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB,
yang terdiri dari nama bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkitan, dan
permintaan beban (demand). Data yang dioptimasi dengan metode MINOPF
merupakan data sebelum realisasi pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero).
Tabel 3.10. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
No
Bus
Nama Bus
Jenis Bus
1
New Suralaya
2
Tegangan
Pembangkitan
Beban
V
θ
PG
QG
PD
QD
generator
1
0
0
0
86
34
Suralaya
slack
1.02
0
2962
1554
142
-56
3
Cilegon
beban
1
0
0
0
320
-139
4
Kembangan
beban
1
0
0
0
676
213
5
Gandul
beban
1
0
0
0
727
47
6
Balaraja
beban
1
0
0
0
636
253
7
Cibinong
beban
1
0
0
0
473
350
8
Cawang
beban
1
0
0
0
343
97
9
Bekasi
beban
1
0
0
0
1097
79
10
Depok
beban
1
0
0
0
536
166
11
Muara Tawar
generator
1
0
1351
703
0
0
12
Cibatu
beban
1
0
0
0
666
463
13
Cirata
generator
1
0
365
120
650
270
14
Saguling
generator
1
0
647
135
0
0
15
Tasikmalaya
beban
1
0
0
0
137
48
16
Bandung Selatan
beban
1
0
0
0
505
325
17
Mandirancan
beban
1
0
0
0
-339
3
18
Tanjung Jati
generator
1
0
2385
336
380
96
19
Ungaran
beban
1
0
0
0
838
382
20
Pedan
beban
1
0
0
0
631
430
21
Ngimbang
beban
1
0
0
0
262
43
22
Surabaya Barat
beban
1
0
0
0
983
642
23
Gresik
generator
1
0
590
111
146
21
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
39
24
Grati
generator
1
0
325
44
430
205
25
Kediri
beban
1
0
0
0
605
197
26
Paiton
generator
1
0
3025
551
593
144
Berikut ini adalah karakteristik generator yang terpasang pada sistem
interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, di
mana terdapat fungsi biaya pembangkitan yang akan dioptimasi.
Tabel 3.11. Karakteristik Generator pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali Tanggal 7 Mei 2013
Pukul 10.00 WIB
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
No.
Bus
1
2
11
13
14
18
23
24
26
Nama
Pembangkit
New Suralaya
Suralaya
Muara Tawar
Cirata
Saguling
Tanjung Jati
Gresik
Grati
Paiton
PG min
(MW)
0
2666
1216
329
582
2147
531
293
2723
PG max
(MW)
0
3258
1486
402
712
2624
649
358
3328
QG min
(MVAR)
0
-600
-700
-480
-140
-240
-610
-50
-100
QG max
(MVAR)
0
1700
800
300
150
500
200
250
600
3124
3124
6990
6
5.5
2567
3149
4962
3186
-1,876
-1,876
-35,84
0
0
-0,423
-3,479
-29,2
-1.776
0,001
0,001
0,075
0
0
0
0,01
0,111
0.001
Demikian adalah masukan data pada sistem interkoneksi 500 kV JawaBali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB yang akan digunakan untuk
dioptimasi. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data
tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case7Mei2013’.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
40
3.4 Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Berikut adalah diagram alir aliran daya optimal metode MINOPF :
Start
Data Pembebanan, Data
Saluran, Data Generator, dan
Fungsi Biaya Pembangkit
Penentuan
Algoritma Newton
Aliran Daya Optimal
Metode MINOPF
Menjalankan Program : run_opf
Hasil Optimasi
Analisis Hasil Optimasi
Stop
Gambar 3.1. Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berikut adalah beberapa hal yang dapat disimpulkan dari pembahasan
mengenai optimasi sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali :
1. Telah dilakukan optimasi pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
dengan aliran daya optimal metode MINOPF yang menghasilkan rugi-rugi
(losses) dan biaya pembangkitan kecil.
2. Berdasarkan analisis hasil optimasi data pembebanan sistem interkoneksi
500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB, aliran daya
optimal metode MINOPF merupakan metode yang paling optimal apabila
dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN
(Persero) dan metode algoritma genetika. Sedangkan hasil optimasi metode
MINOPF pada data pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB
menyatakan rugi-rugi daya lebih kecil dibandingkan dengan realisasi
pembangkitan yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero).
5.2 Saran
Dalam rangka meningkatkan kualitas penelitian mengenai studi aliran
daya optimal, ada pun saran yang dapat disampaikan yaitu sebagai berikut :
1. Perkembangan teknologi dewasa ini sangat pesat, sehingga banyak
pengembangan metode penyelesaian aliran daya optimal yang belum
digunakan. Oleh karena itu, disarankan untuk memperbanyak referensi
mengenai metode aliran daya optimal.
65
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
66
2. Penelitian ini hanya menjalankan program secara default, sehingga
disarankan untuk melakukan pengaturan ulang agar mendapatkan hasil
optimasi yang lebih lengkap sesuai dengan kebutuhan penelitian.
3. Melakukan optimasi dengan memperhitungkan karakteristik generator
berdasarkan jenis bahan bakar pembangkit dan penjadwalan unit
pembangkit sesuai dengan data di lapangan agar mendapatkan biaya secara
real.
4. Melakukan optimasi pada studi sistem interkoneksi 500 kV dengan
memperhitungkan sisi sub sistem 150 kV (tidak hanya pada sisi sistem
500 kV) sehingga hasil optimasi dapat dijadikan acuan dalam
pembangkitan daya nyata (PG) dan daya reaktif (QG) untuk masa
mendatang.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Alsac, O. dan Stott, B. (1974). "Optimal Load Flow with Steady State Security".
IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. Vol. PAS 93, No. 3,
745-751.
Baskoro, B. (2009). “Analisis Aliran Daya Optimal Menggunakan Algoritma
Genetika pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa Bali”. Tugas Akhir pada
Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Surabaya. [Online]. Tersedia :
http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100009036620/8400/analisissistem-interkoneksi-500-kv-jawa-bali [18 Desember 2012]
Cain et al. (2012). History of Optimal Power Flow and Formulations. [Online].
Tersedia:
http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/marketplanning/opf-papers/acopf-1-history-formulation-testing.pdf [28 Februari
2013]
Dharamjit dan Tanti, D.K. (2012). “Load Flow Analysis on IEEE 30 Bus
System”. International Journal of Scientific and Research Publication.
Vol. 2, 1-6.
Ferrero et al. (1997). "Transaction Analysis in Deregulated Power Systems Using
Game Theory". IEEE Transactions on Power Systems. Vol. 12, No. 3,
1340-1347.
Nrartha, I.M.A. dan Muljono, A.B. (2006). “Optimasi Operasi Sistem Kelistrikan
Lombok dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF”. Jurnal
Teknologi Elektro. Vol 5, (1), 14-18.
Sawai
W.S.Y.M. (2008). Teori Aliran Daya. [Online]. Tersedia:
http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/129775T%2025056%20Studi%20aliran--Literatur.pdf [20 Februari 2013]
USU.
(2008).
Dasar
Teori
Aliran
Daya.
[Online].
Tersedia:
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/30225/5/Chapter%20I.pdf
[20 Februari 2013]
Zimmerman et al. (2011). Matpower A Matlab Power System Simulation
Package. [Online]. Tersedia: http://www.pserc.cornell.edu/matpower/ [1
Desember 2012]
Zimmerman et al. (2011). MatPower 4.1 User's Manual. [Online]. Tersedia:
http://www.pserc.cornell.edu//matpower/manual.pdf [1 Desember 2012]
67
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Zimmerman et al. (2011). “MatPower: Steady-state Operations, Planning, and
Analysis Tool for Power System Research and Education”. IEEE
Transactions On Power Systems. Vol 26, 12-19.
Zimmerman et al. (2009). “MatPower’s Extensible Optimal Power Flow
Architecture”. IEEE Power and Energy Society General Meeting. 1-7.
Zimmerman
et
al.
(2011).
MINOPF.
[Online].
http://www.pserc.cornell.edu/minopf/ [12 Februari 2013]
Tersedia:
68
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh
GUGUN SUPRIATNA DWI JATNIKA
0801379
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
“OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500 KV JAWA-BALI
DENGAN ALIRAN DAYA OPTIMAL METODE MINOPF ”
Oleh :
Gugun Supriatna Dwi Jatnika
NIM. 0801379
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I,
Dosen Pembimbing II,
Drs. Yadi Mulyadi, M.T.
NIP. 19630727 199302 1 001
Wasimudin Surya S., S.T., M.T.
NIP. 19700808 199702 1 001
Mengetahui,
Ketua TPS
Jurusan Pendidikan Teknik Elektro,
Dr. Ade Gaffar Abdullah, S.Pd., M.Si.
NIP. 19721113 199903 1 001
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro
FPTK UPI,
Prof. Dr. H. Bachtiar Hasan, S.T., M.SIE.
NIP. 19551204 198103 1 002
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
OPTIMASI SISTEM INTERKONEKSI 500
KV JAWA-BALI DENGAN ALIRAN DAYA
OPTIMAL METODE MINOPF
Oleh
Gugun Supriatna Dwi Jatnika
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
© Gugun Supriatna Dwi Jatnika 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Juli 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Abstrak
Penelitian ini berisi kajian tentang aliran daya optimal arus bolak-balik (AC). Analisis
aliran daya optimal adalah perhitungan untuk meminimalkan suatu fungsi tujuan, dalam
hal ini adalah biaya pembangkitan suatu pembangkit tenaga listrik atau rugi-rugi pada
saluran transmisi, dengan mengatur pembangkitan daya aktif dan daya reaktif setiap
pembangkit yang terinterkoneksi dengan memperhatikan syarat batas tertentu. MINOPF
merupakan salah satu metode pada MatPower Toolbox (MPT) yang menyelesaikan
permasalahan aliran daya optimal arus bolak-balik. Tujuan dari penelitian ini adalah
mendapatkan hasil optimasi pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali, kemudian
hasilnya dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan
metode algoritma genetika. Hasil optimasi data pembebanan tanggal 17 Maret 2009 pukul
13.30 WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menggunakan metode tersebut
menunjukkan rugi-rugi dan biaya pembangkitan lebih kecil daripada metode lainnya,
sehingga aliran daya optimal metode ini merupakan metode optimasi yang paling
optimal.
Kata Kunci : Aliran Daya Optimal Arus Bolak-balik (AC), Metode MINOPF, Optimasi
Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Abstract
This research is about alternating current (AC) optimal power flow. Optimal power flow
analysis is about consideration to minimize an objective function which in this case cost
of generating a power station or losses on transmission line, to set an active power and
reactive power generation of power stations which interconnected and considering as a
boundary conditions. MINOPF is one of MatPower Toolbox (MPT) methods which solve
AC optimal power flow problem. The purpose of a research is optimization result on
Jawa-Bali 500 kV interconnection system, then the result compared with optimization
result by P.T. PLN (Persero) and genetic algorithm method. Optimization result from
load data on March 17th 2009 at 01.30 PM and May 7th 2013 at 10.00 AM using its
method shows less losses and generating cost than that of another methods, from the
conclusion shown above, the optimal power flow MINOPF method is the most optimal
optimization method.
Keywords : AC Optimal Power Flow, MINOPF Method, Optimization of Jawa-Bali 500
kV Interconnection System
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK .....................................................................................................
KATA PENGANTAR ....................................................................................
UCAPAN TERIMA KASIH..........................................................................
DAFTAR ISI ..................................................................................................
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
i
ii
iii
v
vii
ix
x
BAB I
PENDAHULUAN ..........................................................................
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Latar Belakang ....................................................................................
Perumusan Masalah .............................................................................
Pembatasan Masalah ...........................................................................
Tujuan Penelitian..................................................................................
Manfaat Penelitian ...............................................................................
Sistematika Penulisan ..........................................................................
1
2
2
3
4
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................
6
2.1 Studi Aliran Daya ................................................................................
2.1.1 Jenis-jenis Bus .............................................................................
2.1.2 Persamaan Aliran Daya ..............................................................
2.1.3 Metode Newton-Raphson ...........................................................
2.1.3.1 Metode Newton-Raphson dengan Koordinat Polar .......
2.2 Aliran Daya Optimal ...........................................................................
2.2.1 Persamaan Aliran Daya Optimal Arus Bolak-balik (AC) ...........
2.3 MatPower Toolbox (MPT) versi 4.1 .....................................................
2.3.1 Aliran Daya Optimal pada MatPower Toolbox (MPT) ..............
2.3.2 Persamaan Algoritma Newton pada MatPower Toolbox (MPT).
2.4 Aliran Daya Optimal Metode MINOPF ...............................................
2.5 Penelitian tentang Aliran Daya Optimal ..............................................
6
8
9
11
14
18
18
19
20
22
24
25
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................
28
3.1 Parameter Saluran .................................................................................
3.2 Sistem Standar IEEE 30 Bus .................................................................
3.3 Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali..................................................
3.3.1 Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB ....
3.3.2 Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB .........
3.4 Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF ..........................
28
28
31
32
35
40
v
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................
4.1 Hasil Pengujian Sistem Standar IEEE 30 Bus dengan Aliran daya
Optimal Metode MINOPF ...................................................................
4.2 Hasil Optimasi Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 20 Pukul 13.30
WIB oleh P.T. PLN (Persero), Metode Algoritma Genetika, dan
Metode MINOPF .................................................................................
4.3 Hasil Optimasi Metode MINOPF dan Realisasi Pembangkitan oleh
P.T. PLN (Persero) pada Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013
Pukul 10.00 WIB..................................................................................
4.4 Analisis Perbandingan Hasil Optimasi Data Pembebanan Tanggal
17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB .........................................................
4.5 Analisis Perbandingan Hasil Optimasi Metode MINOPF dan Realisasi
Pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero) pada Data Pembebanan
Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB ................................................
4.6 Pembahasan Metode MINOPF .............................................................
41
41
42
43
44
55
64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................
65
5.1 Kesimpulan ..........................................................................................
5.2 Saran .....................................................................................................
65
65
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
67
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP PENYUSUN
vi
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam upaya pembangkitan tenaga listrik diperlukan suatu perencanaan
yang baik. Kebutuhan beban dewasa ini sangat bervariasi dan meningkat,
sehingga pusat-pusat pembangkit listrik dituntut membangkitkan daya listrik
untuk memenuhi kebutuhan beban tersebut. Daya listrik yang telah dibangkitkan
didistribusikan melalui jaringan transmisi sebab jarak antara pusat pembangkit
dengan pusat beban satu sama lain saling berjauhan. Selain bertujuan untuk
memenuhi kebutuhan beban, tujuan ekonomis berupa minimalisasi biaya
pembangkitan listrik dan kerugian teknis merupakan faktor yang harus
diperhatikan.
Inti dari bidang tenaga listrik Independent System Operator (ISO) yang
ekonomis, efisien, dan handal adalah permasalahan Alternating Current Optimal
Power Flow (ACOPF). Masalah ini merupakan masalah kompleks dari ekonomi,
tenaga listrik, dan komputasi. Pada aspek ekonomi, keseimbangan pasar yang
efisien membutuhkan beberapa faktor dalam penetapan harga secara nonlinier.
Dari aspek tenaga listrik, aliran daya arus bolak-balik (AC) membutuhkan faktorfaktor nonlinier. Di bidang komputasi, optimasi merupakan hal rumit mencakup
variabel biner dan fungsi kontinyu yang membuat permasalahan sulit dipecahkan.
Sistem tenaga listrik harus mampu menekan kerugian dari generator atau bagian
transmisi. (Cain et al, 2012 : 4)
Analisis aliran daya optimal adalah perhitungan untuk meminimalkan
suatu fungsi tujuan, dalam hal ini adalah biaya pembangkitan suatu pembangkit
tenaga listrik atau rugi-rugi (losses) pada saluran transmisi, dengan mengatur
pembangkitan daya aktif dan daya reaktif setiap pembangkit yang terinterkoneksi
dengan memperhatikan syarat batas tertentu. Batas yang umum dinyatakan dalam
1
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2
perhitungan analisis aliran daya optimal adalah berupa batas minimum dan
maksimum untuk pembangkitan daya aktif pada pembangkit. (Baskoro, 2009 : v)
MINOPF merupakan salah satu MatPower Toolbox (MPT) pada perangkat
lunak MATLAB. Pada tahun 2005, Ray Daniel Zimmerman memperkenalkan
MatPower Toolbox (MPT) sebagai paket program yang terintegrasi dengan
MATLAB untuk penyelesaian aliran daya optimal dan analisis aliran daya
lainnya.
Metode
ini
adalah
metode
penyelesaian
minimalisasi
fungsi
pembangkitan daya aktif dan reaktif terhadap besar dan sudut tegangan. (Nrartha
dan Muljono, 2006 : 14-15)
Aliran daya optimal metode MINOPF merupakan salah satu alternatif
upaya yang digunakan dalam penyelesaian masalah aliran daya optimal dengan
waktu singkat dan ekonomis. Hasil dari penelitian ini dibandingkan dengan hasil
optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma genetika.
Perbandingan ini dilakukan agar aliran daya optimal metode MINOPF dapat teruji
sehingga menjadi salah satu metode yang dapat diimplementasikan pada
permasalahan aliran daya optimal di masa mendatang.
1.2 Perumusan Masalah
Fokus penelitian pada Skripsi ini adalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana penerapan aliran daya optimal metode MINOPF pada sistem
interkoneksi 500 kV Jawa-Bali?
2.
Bagaimana analisis perbandingan hasil optimasi metode MINOPF dengan
hasil optimasi yang dilakukan P.T. PLN (Persero) dan metode algoritma
genetika pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali?
1.3 Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah pada Skripsi ini :
1.
Data yang digunakan adalah data pembebanan Sistem Standar IEEE 30 bus,
sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali pembebanan tanggal 17 Maret 2009
pukul 13.30 WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB yang bersumber
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
dari Bidang Operasi Sistem, Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban (P3B)
Jawa-Bali, P.T. PLN (Persero).
2.
Data pembanding yang digunakan untuk pembebanan tanggal 17 Maret 2009
pukul 13.30 WIB adalah hasil aliran daya optimal oleh P.T. PLN (Persero)
dan metode algoritma genetika oleh Buyung Baskoro tahun 2009, sedangkan
untuk pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB menggunakan data
realisasi pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero).
3.
Penelitian ini hanya memperhitungkan sistem pembangkitan dan pembebanan
pada sisi 500 kV (tidak memperhitungkan sisi sub sistem 150 kV), serta tidak
memperhitungkan masalah Unit Commitment.
4.
Batasan optimasi tidak berfokus pada biaya pembangkitan, melainkan
pengaturan pembangkitan daya nyata (PG) dan daya reaktif (QG) untuk
kestabilan sistem dalam pemenuhan kebutuhan beban.
5.
Perangkat keras yang digunakan yaitu Laptop Intel® Core™ 2 Duo Processor
1.66 GHz, RAM 512 MB DDR2. Perangkat lunak pendukung untuk
merancang program digunakan MATLAB ver. R2009a dari The MathWorks,
Inc dengan MatPower Toolbox (MPT) versi 4.1.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan Skripsi ini adalah :
1. Mengetahui hasil optimasi sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan
menggunakan metode MINOPF.
2. Membandingkan hasil optimasi dari beberapa metode, yaitu metode yang
dilakukan oleh P.T. PLN (Persero), metode algoritma genetika, dan metode
MINOPF.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari Skripsi ini yaitu:
1.
Menambah pengetahuan, pemahaman, dan kemampuan penulis dalam
mengaplikasikan teori kelistrikan khususnya studi aliran daya optimal.
2.
Memberikan referensi bagi perusahaan listrik dalam upaya pembangkitan
tenaga listrik secara ekonomis dan efisien sehingga dapat mengurangi
kerugian finansial akibat produksi daya listrik yang kurang akurat.
3.
Dengan studi aliran daya optimal ini, diharapkan perusahaan listrik dapat
memenuhi kebutuhan beban yang bervariasi dengan efektif dan efisien.
4.
Meningkatkan kualitas sumber daya manusia pada bidang kelistrikan yang
berbasis komputasi terutama dalam studi aliran daya optimal.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan dalam membaca dan memahami Skripsi ini, maka
disusun sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang studi aliran daya, jenis-jenis bus, persamaan aliran daya,
metode Newton-Raphson, aliran daya optimal, MatPower Toolbox (MPT)
versi 4.1, aliran daya optimal metode MINOPF, dan penelitian tentang aliran
daya optimal.
BAB III METODE PENELITIAN
Berisi tentang pengujian data Sistem Standar IEEE 30 bus dan Sistem
Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan aliran daya optimal metode MINOPF.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
5
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang pembahasan hasil aliran daya optimal Sistem Standar IEEE 30
bus dan Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali metode MINOPF.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dan saran berdasarkan hasil penelitian.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Parameter Saluran
Sistem Standar IEEE 30 Bus digunakan nilai MVA base sebesar 100
MVA dan nilai kV base sebesar 100 kV, sedangkan untuk sistem interkoneksi
500 kV Jawa-Bali digunakan nilai MVA base sebesar 1000 MVA dan nilai kV
base sebesar 500 kV sehingga memiliki parameter yang sama dengan metode
pembanding. Parameter bus lain yang ditentukan nilainya adalah Z base.
Berikut adalah persamaan untuk menentuka Z base pada sistem :
=
(3.1)
Nilai impedansi saluran atau Z pada sistem dinyatakan dalam satuan
Ohm (Ω). Untuk mempermudah perhitungan nilai Z diubah dalam bentuk per
unit (p.u) seperti persamaan berikut.
=
(3.2)
3.2 Sistem Standar IEEE 30 Bus
Untuk menguji aliran daya optimal dengan metode MINOPF, maka
dilakukan pengujian awal pada Sistem Standar IEEE 30 bus. Sumber data Sistem
Standar IEEE 30 Bus berasal dari jurnal Optimal Load Flow with Steady State
Security dan Transaction Analysis in Deregulated Power Systems Using Game
Theory. (Alsac dan Stott, 1974 : 750) (Ferrero et al, 1997 : 1342)
Hasil dari pengujian ini akan dibandingkan dengan hasil pengujian
menggunakan metode algoritma genetika.
28
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
29
Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada Sistem Standar IEEE
30 bus, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B).
(Appendix : 124-125)
Tabel 3.1. Data Saluran Sistem Standar IEEE 30 Bus
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Dari
Bus
1
1
2
3
2
2
4
5
6
6
6
6
9
9
4
12
12
12
12
14
16
15
18
19
10
10
10
10
21
15
22
Ke
Bus
2
3
4
4
5
6
6
7
7
8
9
10
11
10
12
13
14
15
16
15
17
18
19
20
20
17
21
22
22
23
24
Impedansi Saluran
R
X
0,0192
0,0575
0,0452
0,1652
0,057
0,1737
0,0132
0,0379
0,0472
0,1983
0,0581
0,1763
0,0119
0,0414
0,046
0,116
0,0267
0,082
0,012
0,042
0
0,208
0
0,556
0
0,208
0
0,11
0
0,256
0
0,14
0,1231
0,2559
0,0662
0,1304
0,0945
0,1987
0,221
0,1997
0,0524
0,1923
0,1073
0,2185
0,0639
0,1292
0,034
0,068
0,0936
0,209
0,0324
0,0845
0,0348
0,0749
0,0727
0,1499
0,0116
0,0236
0,1
0,202
0,115
0,179
B
0,0264
0,0204
0,0184
0,0042
0,0209
0,0187
0,0045
0,0102
0,0085
0,0045
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
23
24
25
25
28
27
27
29
8
6
24
25
26
27
27
29
30
30
28
28
0,132
0,1885
0,2544
0,1093
0
0,2198
0,3202
0,2399
0,0636
0,0169
0,27
0,3292
0,38
0,2087
0,396
0,4153
0,6027
0,4533
0.2
0,0599
0
0
0
0
0
0
0
0
0,0214
0,0065
Berikut adalah data pembangkitan dan pembebanan bus pada Sistem
Standar IEEE 30 bus yang terdiri dari data tegangan bus, pembangkitan yang
dilakukan, dan permintaan beban (demand). (Appendix : 126-127)
Tabel 3.2. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus
pada Sistem Standar IEEE 30 Bus
Tegangan Bus
No.
Bus
V (V)
Θ (°)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1,06
1,045
1
1,06
1,01
1
1
1,01
1
1
1,082
1
1,071
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Pembangkitan
PG
QG
(MW)
(MVAR)
1,3848
-0,0279
0.4
0,5
0
0
0
0
0
0,37
0
0
0
0
0
0,373
0
0
0
0
0
0,162
0
0
0
0,106
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Beban
PD
(MW)
0
0,217
0,024
0,076
0,942
0
0,228
0,3
0
0,058
0
0,112
0
0,062
0,082
0,035
0,09
0,032
0,095
QD
(MVAR)
0
0,127
0,012
0,016
0,19
0
0,109
0,3
0
0,02
0
0,075
0
0,016
0,025
0,018
0,058
0,009
0,034
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,022
0,175
0
0,032
0,087
0
0,035
0
0
0,024
0,106
0,007
0,112
0
0,016
0,067
0
0,023
0
0
0,009
0,019
Berikut adalah karakteristik generator yang terpasang pada Sistem Standar
IEEE 30 bus. (Appendix : 127)
Tabel 3.3. Karakteristik Generator pada Sistem Standar IEEE 30 Bus
Unit
1
2
5
8
11
13
PG min
(MW)
50
20
15
10
10
12
PG max
(MW)
200
80
50
35
30
40
QG min
(MW)
-20
-20
-15
-15
-10
-15
QG max
(MW)
150
60
62.5
48.7
40
44.7
ϒ
β
α
0,02
0,0175
0,0625
0,00834
0,025
0,025
2
1,75
1
3,25
3
3
0
0
0
0
0
0
Data-data di atas merupakan data yang akan digunakan dalam aliran daya
optimal metode MINOPF dengan parameter saluran yang sudah ditentukan.
Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data tersebut
terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case30’.
3.3 Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Studi kasus dilakukan pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dua
waktu yang berbeda, yaitu data pembebanan tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30
WIB dan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
32
3.3.1 Data Pembebanan Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul
13.30 WIB terdiri dari 23 bus dengan 28 saluran dan 8 unit pembangkit. Unit
pembangkit yang terpasang antara lain pembangkit Suralaya, pembangkit
Muara Tawar, pembangkit Cirata, pembangkit Saguling, pembangkit Tanjung
Jati, pembangkit Gresik, pembangkit Paiton, dan pembangkit Grati. Unit
Pembangkit Cirata dan Saguling merupakan pembangkit listrik tenaga air,
sisanya adalah pembangkit listrik tenaga uap. Data-data ini diambil dari tugas
akhir Buyung Baskoro tahun 2009 yang bersumber dari P.T. PLN (Persero).
Tujuannya untuk membandingkan hasil optimasi oleh P.T. PLN (Persero),
metode algoritma genetika, dan metode MINOPF.
Tabel 3.4. Jenis-jenis Bus pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
Jenis Bus
Nama Bus
Jumlah Bus
Slack Bus
Suralaya
1
Cilegon, Kembangan, Gandul, Cibinong, Cawang,
Bus Beban
Bekasi, Cibatu, Bandung Selatan, Mandirancan,
Ungaran, Surabaya Barat, Depok, Tasikmalaya,
15
Pedan, dan Kediri.
Bus
Muara Tawar, Cirata, Saguling, Tanjung Jati, Gresik,
Generator
Paiton, dan Grati
Jumlah
7
23
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
33
Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada Sistem Standar
IEEE 30 bus, yang terdiri dari impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi
(B).
Tabel 3.5. Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
No.
Dari
Bus
Ke
Bus
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
1
1
2
3
4
4
5
5
5
6
6
8
9
10
11
12
13
14
14
14
15
16
16
18
19
20
21
22
2
4
5
4
5
18
7
8
11
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
20
16
17
23
19
20
21
22
23
Impedansi Saluran
R
X
0,000626496
0,007008768
0,006513273
0,062576324
0,013133324
0,146925792
0,001513179
0,016928309
0,001246422
0,01197501
0,000694176
0,006669298
0,00444188
0,0426754
0,0062116
0,059678
0,00411138
0,04599504
0,001973648
0,01896184
0,0056256
0,054048
0,002822059
0,027112954
0,00273996
0,026324191
0,001474728
0,014168458
0,0019578
0,0219024
0,00699098
0,0671659
0,013478
0,12949
0,01353392
0,15140736
0,01579856
0,1517848
0,00903612
0,0868146
0,037539629
0,360662304
0,00139468
0,0133994
0,003986382
0,044596656
0,014056
0,157248
0,015311
0,171288
0,010291
0,115128
0,010291
0,115128
0,004435823
0,049624661
B
0
0,01197964
0,007061141
0
0
0
0
0
0,008841946
0
0
0
0
0
0
0,01285827
0,024789624
0,007276522
0,007264438
0
0,017261339
0
0
0,030228874
0,032927881
0,022131855
0,022131855
0,009539693
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
34
Data saluran sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tersebut akan
dimasukkan pada aliran daya optimal metode MINOPF menjadi enam
bilangan di belakang koma (x10-6), contohnya R pada saluran ke-1 adalah
0,000626496 maka akan diubah menjadi 0,000627.
Berikut merupakan data pembangkitan dan pembebanan bus pada
sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30
WIB, yang terdiri dari nama bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkitan, dan
permintaan beban (demand).
Tabel 3.6. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali Tanggal 17 Maret 2009 Pukul 13.30 WIB
No.
Bus
Nama Bus
Jenis Bus
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Suralaya
Cilegon
Kembangan
Gandul
Cibinong
Cawang
Bekasi
Muara Tawar
Cibatu
Cirata
Saguling
Bandung Selatan
Mandiracun
Ungaran
Tanjung Jati
Surabaya Barat
Gresik
Depok
Tasikmalaya
Pedan
Slack
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Generator
Beban
Generator
Generator
Beban
Beban
Beban
Generator
Beban
Generator
Beban
Beban
Beban
Tegangan Bus
V
θ
1,02
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
Pembangkitan
PG
QG
3098
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1178
0
0
0
629
0
634
0
0
0
0
0
0
0
668
0
0
0
821
0
0
0
0
0
0
0
Beban
PD
QD
146 43
672 217
727 249
521 174
667 206
727 174
618 163
0
0
787 304
651 234
0
0
564 336
380 130
314 347
0
0
824 304
201 87
0
0
265 16
501 233
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
35
21
22
23
Kediri
Paiton
Grati
Beban
Generator
Generator
1
1
1
0
0
0
0
2806
0
0
0
0
343
803
125
197
260
184
Berikut ini adalah karakteristik generator yang terpasang pada sistem
interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB, di
mana terdapat fungsi biaya pembangkitan yang akan dioptimasi.
Tabel 3.7. Karakteristik Generator pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009
Pukul 13.30 WIB
Unit
1
8
10
11
15
17
22
23
PG min
(MW)
1500
1040
400
400
600
238
1425
0
PG max
(MW)
3400
2200
1008
700
1220
1050
3254
0
QG min
(MW)
-600
-700
-480
-140
-240
-610
-840
0
QG max
(MW)
2040
1640
-110
440
720
660
1920
0
ϒ
β
α
-65,94
690,98
0
0
-21,88
132,15
52,19
533,92
395668,05
2478064,47
6000
5502
197191,76
777148,77
37370,67
200490,63
31630,21
107892572,2
0
0
-1636484,18
13608770,96
8220765,38
86557397,4
Demikian adalah masukan data pada sistem interkoneksi 500 kV JawaBali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB yang akan digunakan untuk
dioptimasi. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data
tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case23asli’.
3.3.2 Data Pembebanan Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
Sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00
WIB terdiri dari 26 bus dengan 31 saluran dan 9 unit pembangkit. Unit
pembangkit yang terpasang antara lain pembangkit New Suralaya,
pembangkit Suralaya, pembangkit Muara Tawar, pembangkit Cirata,
pembangkit Saguling, pembangkit Tanjung Jati, pembangkit Gresik,
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
36
pembangkit Grati, dan pembangkit Paiton. Unit Pembangkit Cirata dan
Saguling merupakan pembangkit listrik tenaga air, sisanya adalah
pembangkit listrik tenaga uap. Data-data ini diperoleh dari bidang Operasi
Sistem P.T. PLN (Persero) P3B (Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban)
Jawa-Bali.
Tabel 3.8. Jenis-jenis Bus pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
Jenis Bus
Nama Bus
Jumlah Bus
Slack Bus
Suralaya
1
New Suralaya, Cilegon, Kembangan, Gandul,
Balaraja, Cibinong, Cawang, Bekasi, Depok, Cibatu,
Tasikmalaya, Bandung Selatan, Mandirancan,
Bus Beban
18
Ungaran, Pedan, Ngimbang, Surabaya Barat, dan
Kediri.
Bus
Muara Tawar, Cirata, Saguling, Tanjung Jati, Gresik,
Generator
Grati, dan Paiton.
7
Jumlah
26
Berikut merupakan data saluran yang terdapat pada sistem interkoneksi
500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, yang terdiri dari
impedansi saluran (R dan X) dan suseptansi (B).
Tabel 3.9. Data Saluran Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
No.
dari
bus
kebus
Nama Saluran
R
X
B
1
2
1
SLAYA-SRLRU
0,0001465
0,0014075
0,011367673
2
2
3
SLAYA-CLBRU
0,000626492
0,00700876
0,002282857
3
2
6
SRLAYA-BRAJA
0,00367768
0,0353332
0,000452832
4
3
7
CLBRU-CIBNG
0,013133324
0,1469258
0,000108899
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
37
5
5
4
GNDUL-KMBGN
0,00151304
0,01692688
0,000945242
6
5
6
GNDUL-BRAJA
0,002980224
0,02862284
0,000558994
7
7
14
CIBNG-SGLNG
0,00411132
0,0459952
0,000347862
8
9
7
BKASI-CIBNG
0,00444188
0,0426754
0,000374923
9
9
8
BKASI-CWANG
0,001973648
0,01896184
0,0008438
10
10
5
DEPOK-GNDUL
0,00034708
0,00333468
0,004798062
11
10
7
DEPOK-CIBNG
0,0009124
0,00876592
0,001825251
12
11
7
MTWAR - CBNGN
0,0062116
0,059678
0,000268105
13
11
8
MTWAR - CWANG
0,0056256
0,054048
0,000296033
14
12
11
CBATU-MTWAR
0,002822052
0,02711288
0,000590125
15
12
13
CBATU-CRATA
0,002739888
0,02618276
0,000611089
16
14
13
SGLNG-CRATA
0,001474728
0,01416846
0,001129269
17
14
16
SGLNG-BDSLN
0,0019578
0,021902396
0,000730514
18
15
10
TSKBR-DEPOK
0,01405616
0,15724804
0,00010175
19
17
16
MDRCN-BDSLN
0,00699098
0,06716588
0,000238216
20
17
19
MDRCN-UNGRN
0,013478
0,12949
0,000123562
21
19
18
UNGRN-TJATI
0,00676708
0,07570368
0,00021135
22
19
20
UNGAR-PEDAN
0,00903612
0,0868146
0,000184301
23
19
21
UNGRN-NBANG
0,023479616
0,2255806
7,09281E-05
24
20
15
PEDAN-TSKBR
0,015311
0,17128624
9,34109E-05
25
21
22
NBANG-SBBRT
0,005974972
0,0574046
0,000278723
26
22
19
SBBRT - UNGRN
0,02979224
0,2862292
5,58993E-05
27
22
24
SBBRT-GRATI
0,00398636
0,0445966
0,000358772
28
23
22
GRBRU-SBBRT
0,00140056
0,01345572
0,001189085
29
25
20
KDIRI-PEDAN
0,0102911
0,115127976
0,000138976
30
26
24
PITON-GRATI
0,004217728
0,04718476
0,000339093
31
26
25
PITON-KDIRI
0,0102911
0,115127976
0,000138976
Data saluran sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tersebut akan
dimasukkan pada aliran daya optimal metode MINOPF menjadi enam
bilangan di belakang koma (x10-6), contohnya R pada saluran ke-1 adalah
0,0001465 maka diubah menjadi 0,000147.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
38
Berikut merupakan data pembangkitan dan pembebanan bus pada
sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB,
yang terdiri dari nama bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkitan, dan
permintaan beban (demand). Data yang dioptimasi dengan metode MINOPF
merupakan data sebelum realisasi pembangkitan oleh P.T. PLN (Persero).
Tabel 3.10. Data Pembangkitan dan Pembebanan Bus pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali Tanggal 7 Mei 2013 Pukul 10.00 WIB
No
Bus
Nama Bus
Jenis Bus
1
New Suralaya
2
Tegangan
Pembangkitan
Beban
V
θ
PG
QG
PD
QD
generator
1
0
0
0
86
34
Suralaya
slack
1.02
0
2962
1554
142
-56
3
Cilegon
beban
1
0
0
0
320
-139
4
Kembangan
beban
1
0
0
0
676
213
5
Gandul
beban
1
0
0
0
727
47
6
Balaraja
beban
1
0
0
0
636
253
7
Cibinong
beban
1
0
0
0
473
350
8
Cawang
beban
1
0
0
0
343
97
9
Bekasi
beban
1
0
0
0
1097
79
10
Depok
beban
1
0
0
0
536
166
11
Muara Tawar
generator
1
0
1351
703
0
0
12
Cibatu
beban
1
0
0
0
666
463
13
Cirata
generator
1
0
365
120
650
270
14
Saguling
generator
1
0
647
135
0
0
15
Tasikmalaya
beban
1
0
0
0
137
48
16
Bandung Selatan
beban
1
0
0
0
505
325
17
Mandirancan
beban
1
0
0
0
-339
3
18
Tanjung Jati
generator
1
0
2385
336
380
96
19
Ungaran
beban
1
0
0
0
838
382
20
Pedan
beban
1
0
0
0
631
430
21
Ngimbang
beban
1
0
0
0
262
43
22
Surabaya Barat
beban
1
0
0
0
983
642
23
Gresik
generator
1
0
590
111
146
21
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
39
24
Grati
generator
1
0
325
44
430
205
25
Kediri
beban
1
0
0
0
605
197
26
Paiton
generator
1
0
3025
551
593
144
Berikut ini adalah karakteristik generator yang terpasang pada sistem
interkoneksi 500 kV Jawa-Bali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB, di
mana terdapat fungsi biaya pembangkitan yang akan dioptimasi.
Tabel 3.11. Karakteristik Generator pada Sistem Interkoneksi
500 kV Jawa-Bali Tanggal 7 Mei 2013
Pukul 10.00 WIB
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
No.
Bus
1
2
11
13
14
18
23
24
26
Nama
Pembangkit
New Suralaya
Suralaya
Muara Tawar
Cirata
Saguling
Tanjung Jati
Gresik
Grati
Paiton
PG min
(MW)
0
2666
1216
329
582
2147
531
293
2723
PG max
(MW)
0
3258
1486
402
712
2624
649
358
3328
QG min
(MVAR)
0
-600
-700
-480
-140
-240
-610
-50
-100
QG max
(MVAR)
0
1700
800
300
150
500
200
250
600
3124
3124
6990
6
5.5
2567
3149
4962
3186
-1,876
-1,876
-35,84
0
0
-0,423
-3,479
-29,2
-1.776
0,001
0,001
0,075
0
0
0
0,01
0,111
0.001
Demikian adalah masukan data pada sistem interkoneksi 500 kV JawaBali tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB yang akan digunakan untuk
dioptimasi. Dalam tampilan MatPower Toolbox (MPT) seluruh masukan data
tersebut terintegrasi dalam m-file dengan nama ‘case7Mei2013’.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
40
3.4 Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Berikut adalah diagram alir aliran daya optimal metode MINOPF :
Start
Data Pembebanan, Data
Saluran, Data Generator, dan
Fungsi Biaya Pembangkit
Penentuan
Algoritma Newton
Aliran Daya Optimal
Metode MINOPF
Menjalankan Program : run_opf
Hasil Optimasi
Analisis Hasil Optimasi
Stop
Gambar 3.1. Diagram Alir Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berikut adalah beberapa hal yang dapat disimpulkan dari pembahasan
mengenai optimasi sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali :
1. Telah dilakukan optimasi pada sistem interkoneksi 500 kV Jawa-Bali
dengan aliran daya optimal metode MINOPF yang menghasilkan rugi-rugi
(losses) dan biaya pembangkitan kecil.
2. Berdasarkan analisis hasil optimasi data pembebanan sistem interkoneksi
500 kV Jawa-Bali tanggal 17 Maret 2009 pukul 13.30 WIB, aliran daya
optimal metode MINOPF merupakan metode yang paling optimal apabila
dibandingkan dengan hasil optimasi yang dilakukan oleh P.T. PLN
(Persero) dan metode algoritma genetika. Sedangkan hasil optimasi metode
MINOPF pada data pembebanan tanggal 7 Mei 2013 pukul 10.00 WIB
menyatakan rugi-rugi daya lebih kecil dibandingkan dengan realisasi
pembangkitan yang dilakukan oleh P.T. PLN (Persero).
5.2 Saran
Dalam rangka meningkatkan kualitas penelitian mengenai studi aliran
daya optimal, ada pun saran yang dapat disampaikan yaitu sebagai berikut :
1. Perkembangan teknologi dewasa ini sangat pesat, sehingga banyak
pengembangan metode penyelesaian aliran daya optimal yang belum
digunakan. Oleh karena itu, disarankan untuk memperbanyak referensi
mengenai metode aliran daya optimal.
65
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
66
2. Penelitian ini hanya menjalankan program secara default, sehingga
disarankan untuk melakukan pengaturan ulang agar mendapatkan hasil
optimasi yang lebih lengkap sesuai dengan kebutuhan penelitian.
3. Melakukan optimasi dengan memperhitungkan karakteristik generator
berdasarkan jenis bahan bakar pembangkit dan penjadwalan unit
pembangkit sesuai dengan data di lapangan agar mendapatkan biaya secara
real.
4. Melakukan optimasi pada studi sistem interkoneksi 500 kV dengan
memperhitungkan sisi sub sistem 150 kV (tidak hanya pada sisi sistem
500 kV) sehingga hasil optimasi dapat dijadikan acuan dalam
pembangkitan daya nyata (PG) dan daya reaktif (QG) untuk masa
mendatang.
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Alsac, O. dan Stott, B. (1974). "Optimal Load Flow with Steady State Security".
IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. Vol. PAS 93, No. 3,
745-751.
Baskoro, B. (2009). “Analisis Aliran Daya Optimal Menggunakan Algoritma
Genetika pada Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa Bali”. Tugas Akhir pada
Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Surabaya. [Online]. Tersedia :
http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100009036620/8400/analisissistem-interkoneksi-500-kv-jawa-bali [18 Desember 2012]
Cain et al. (2012). History of Optimal Power Flow and Formulations. [Online].
Tersedia:
http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/marketplanning/opf-papers/acopf-1-history-formulation-testing.pdf [28 Februari
2013]
Dharamjit dan Tanti, D.K. (2012). “Load Flow Analysis on IEEE 30 Bus
System”. International Journal of Scientific and Research Publication.
Vol. 2, 1-6.
Ferrero et al. (1997). "Transaction Analysis in Deregulated Power Systems Using
Game Theory". IEEE Transactions on Power Systems. Vol. 12, No. 3,
1340-1347.
Nrartha, I.M.A. dan Muljono, A.B. (2006). “Optimasi Operasi Sistem Kelistrikan
Lombok dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF”. Jurnal
Teknologi Elektro. Vol 5, (1), 14-18.
Sawai
W.S.Y.M. (2008). Teori Aliran Daya. [Online]. Tersedia:
http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/129775T%2025056%20Studi%20aliran--Literatur.pdf [20 Februari 2013]
USU.
(2008).
Dasar
Teori
Aliran
Daya.
[Online].
Tersedia:
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/30225/5/Chapter%20I.pdf
[20 Februari 2013]
Zimmerman et al. (2011). Matpower A Matlab Power System Simulation
Package. [Online]. Tersedia: http://www.pserc.cornell.edu/matpower/ [1
Desember 2012]
Zimmerman et al. (2011). MatPower 4.1 User's Manual. [Online]. Tersedia:
http://www.pserc.cornell.edu//matpower/manual.pdf [1 Desember 2012]
67
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Zimmerman et al. (2011). “MatPower: Steady-state Operations, Planning, and
Analysis Tool for Power System Research and Education”. IEEE
Transactions On Power Systems. Vol 26, 12-19.
Zimmerman et al. (2009). “MatPower’s Extensible Optimal Power Flow
Architecture”. IEEE Power and Energy Society General Meeting. 1-7.
Zimmerman
et
al.
(2011).
MINOPF.
[Online].
http://www.pserc.cornell.edu/minopf/ [12 Februari 2013]
Tersedia:
68
Gugun Supriatna Dwi Jatnika, 2013
Optimasi Sistem Interkoneksi 500 kV Jawa-Bali dengan Aliran Daya Optimal Metode MINOPF
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu