DESAIN PENGUNAAN FILTER AKTIF SHUNT BERBASIS FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MENGURANGI HARMONISA PADA SISTEM KELISTRIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG (KAMPUS 3 GKB 1)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik dapat dikategorikan sebagai salah satu kebutuhan pokok, karena
banyaknya peralatan listrik yang dioperasikan dalam kehidupan seharihari. Kualitas daya listrik menjadi faktor penting agar peralatan elektronika
yang kita gunakan tidak mengalami kerugian. Faktor penyebab kualitas daya
menurun salah satunya adalah penggunaan beban tidak linear. Penggunaan
beban tidak linear mengakibatkan adanya distorsi pada gelombang
fundamental 50 Hz atau yang dikenal dengan istilah Total Harmonic
Distortion (THD). Permasalahan yang timbul akibat besarnya harmonisa
antara lain dapat menyebabkan rugi-rugi daya pada sistem meningkat,
pemanasan berlebih pada transformator, penghantar netral mengalami
pemanasan akibat peningkatan arus.
Universitas Muhammadiyah Malang (UMM) merupakan
salah
satu
sarana publik dengan jumlah pengoperasian beban tidak linear yang banyak.
Beberapa peralatan yang termasuk beban tidak linear antara lain power supply,
lampu flourescent yang menggunakan elektronik ballast (lampu hemat
energi), dan peralatan elektronik yang didalamnya banyak terdapat komponen
semi konduktor atau elektronika daya sebagai rangkaian pengendali motor
listrik. Penanggulangan harmonisa dapat dilakukan dengan filterisasi
harmonisa. Salah satu cara filterisasi harmonisa adalah dengan filter aktif.
Proses pembentukan arus kompensasi pada filter aktif menggunakan kontrol
Pulse Witdh Modulation (PWM) yang memberikan sinyal kontrol pada
pensaklaran inverter untuk mendapatkan arus injeksi yang dibutuhkan oleh
sistem.
Kontrol PWM dapat menggunakan sistem kontrol berbasis kecerdasan
buatan, diantaranya adalah kontrol PWM dengan pengendali Proportional
Integratif (PI) dan juga pengontrolan menggunakan fuzzy polar. Pada
penelitian ini menggunakan implementasikan fuzzy logic controller sebagai
kontrol berbasis
kecerdasan
buatan. Implementasi fuzzy logic controller
1
dalam pengoperasian filter yang disimulasikan pada Matlab diharapkan
dapat mengurangi THD arus lebih baik dibandingkan tanpa filter fuzzy
logic.
1.2 Rumusan Masalah
1. Berapa besar faktor harmonisa yang dihasilkan sistem kelistrikan UMM
(kampus 3 GKB 1) ?
2. Bagaimana merancang filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller
untuk mengurangi THD arus pada sistem kelistrikan UMM (Kampus 3
GKB-1) ?
3. Bagaimana nilai THD arus sebelum dan sesudah menggunakan filter aktif
shunt berbasis fuzzy logic controller ?
1.3 Tujuan
1. Mengurangi nilai THD arus pada sistem kelistrikan Universitas
Muhammadiyah Malang (Kampus 3 GKB-1) dengan menggunakan filter
aktif shunt berbasis fuzzy logic controller.
2. Mendapatkan hasil perbandingan nilai THD arus sebelum menggunakan
filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller dan sesudah menggunakan
filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller.
1.4 Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula,
dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan.
Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
1. Fokus pembahasan pada tugas akhir ini penggunaan filter aktif dan tidak
membahas filter pasif.
2. Faktor daya pada sistem tidak diperhatikan.
3. Komponen yang digunakan dalam filter aktif ini dianggap ideal.
4. Rugi-rugi pada sistem tidak diperhatikan.
5. Kualitas daya pada sistem tidak diperhatikan.
2
1.5 Metode Pemecahan Masalah
Metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah bersifat
aplikatif dengan urutan sebagai berikut :
a. Study Lapangan
Mengunjungi lokasi objek studi dan mencari data informasi melalui
badan
perlengkapan
bidang
kelistrikan
kampus
Universitas
Muhammadiyah Malang.
b. Studi Literatur
Membaca buku-buku penunjang dan data-data yang diperlukan sesuai
dengan metode yang mencakup landasan teoritis.
c. Pembahasan
Pembahasan yang dilakukan diantaranya :
a. Analisis harmonisa pada sistem kelistrikan UMM ( kampus 3
GKB-1).
b. Simulasi sistem tanpa filter aktif shunt untuk mendapatkan nilai
harmonisa.
c. Perancangan filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller.
d. Hasil dan Pembahasan
Dari hasil pembahasan yang sudah diteliti dan diperhitungkan maka
dapat diketahui filter yang tepat.
e. Pengambilan Kesimpulan dan Saran
Setelah menganalisa hasil data yang diperoleh dari lapangan, maka
didapatkan beberapa kesimpulan untuk menyelesaikan masalah yang
terjadi, sehingga tujuan akhir dapat diselesaikan.
3
1.6 Sistematika Penulisan Tugas Akhir
Sistematika penulisan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Merupakan bagian yang menjelaskan tentang latar belakang,
rumusan masalah, tujuan, metodologi, dan sistematika.
BAB II
DASAR TEORI
Menjelaskan tentang tinjauan pustaka yang memberikan teori
sebagai acuan atau referensi peneliti untuk melakukan penelitian.
Tinjauan pustaka membahas beberapa teori penting dalam tugas
akhir ini yaitu harmonisa, filter aktif, fuzzy logic controller dan
inverter.
BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
Menjelaskan tentang penelitian yang sudah dilakukan oleh penulis
dalam merancang filter aktif harmonisa dan membuat simulasi pada
matlab.
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Pada bagian ini berisi tentang hasil pengujian analisis simulasi
sistemnya.
BAB V
PENUTUP
Pada bagian ini berisi tentang kesimpulan dari pengerjaan tugas
akhir dan saran untuk memperbaiki kekurangan dari perancangan
sistem yang sudah dibuat untuk hasil yang lebih baik.
4
DESAIN PENGU
GUNAAN FILTER AKTIF SHUNT BER
BERBASIS
FUZZY LOG
GIC CONTROLLER UNTUK MENGU
GURANGI
HARMONISA P
PADA SISTEM KELISTRIKAN UNI
NIVERSITAS
MUHAMM
MADIYAH MALANG (KAMPUS 3 GKB 1)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Mem
ta I Teknik Elektro
menuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
AULIYAA ROSITASARI
201010130311152
JURUSANELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVE
NG
IVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT , Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir
ini. Shalawat serta samalm tak lupa penulis panjatkan kepada junjungan kita Nabi
Muhammad SAW yang telah membimbing kita. Tugas Akhir ini merupakan
salalh satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang disusun oleh penulis
berjudul “DESAIN PENGGUNAAN FILTER AKTIF SHUNT BERBASIS
FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MENGURANGI HARMONISA
PADA SISTEM KELISTRIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANG(KAMPUS 3 GKB-1)”.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti
mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, 05 Mei 2015
Penulis
Auliyaa Rositasari
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................... iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACT............................................................................................................. vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................... vii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ x
DAFTAR ISI.......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL................................................................................................. xv
BAB IPENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang ..........................................................................................1
1.2
Rumusan Masalah .....................................................................................2
1.3
Tujuan........................................................................................................2
1.4
Batasan Masalah........................................................................................2
1.5
Metode Pemecahan Masalah .....................................................................3
1.6
Sistematika Penulisan Tugas Akhir...........................................................4
BAB II DASAR TEORI
2.1
Harmonisa
2.1.1
Pengertian Harmonisa............................................................................... 5
2.1.2
Sumber Harmonisa.................................................................................... 6
2.1.3
Istilah-istilah yang Terdapat dalam Harmonisa ....................................... 9
2.1.4
Standar Distorsi Harmonisa ................................................................... 13
2.1.5
Akibat yang Ditimbulkan Harmonisa ..................................................... 14
2.1.6
Dasar Pengontrolan Harmonisa .............................................................. 17
2.1.7
Memfilter Harmonisa.............................................................................. 17
2.2
Filter Harmonisa
2.2.1
Filter Aktif .............................................................................................. 17
2.2.2
Filter Aktif Paralel (Shunt Active Filter) ................................................ 20
2.3
Voltage Source Inverter (VSI) ................................................................. .22
2.4
Fuzzy Logic
2.5
Kontrol PID................................................................................................28
24
BABIII RANCANGAN DAN PENELITIAN
3.1
Pemodelan Sistem
.................................................................................33
3.1.1 Pemodelan Sistem Kelistrikan UMM Kampus 3 GKB
1..........................33
3.1.2 Data Sistem Kelistrikan UMM Kampus 3 GKB 1 ..................................34
3.1.3 Pemodelan Sistem Global .......................................................................36
3.1.4 Pemodelan Sistem Grup ..........................................................................38
3.1.5 Pemodelan Sistem Individu.....................................................................39
3.2
Pemodelan Sistem Kontrol........................................................................40
3.2.1 Pemodelan Kontrol Fuzzy Logic Controller ...........................................40
3.2.2 Pemodelan Inverter .................................................................................44
3.2.3 Penambahan Filter Aktif Shunt ...............................................................46
BAB IV SIMULASI DAN ANALISIS
4.1
Simulasi Tanpa Filter
4.1.1 Simulasi Sistem Bus Global Tanpa Filter ...............................................49
4.1.2 Simulasi Sistem Bus Grup Tanpa FIlter .................................................50
4.1.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup GKB 1 Tanpa Filter .............................51
4.1.2.2 Simulasi Sistem Bus Grup ICT Tanpa Filter ..................................52
4.1.3 Simulasi Sistem Bus Individu Tanpa Filter.............................................53
4.1.3.1 Simulasi Sistem Bus Individu GKB 1 Tanpa FIlter ........................53
4.1.3.1a Arus Beban R ...........................................................................53
4.1.3.1b Arus Beban S ...........................................................................54
4.1.3.1c Arus Beban T ...........................................................................55
4.1.3.2 Simulasi Sistem Bus Individu ICT Tanpa FIlter .............................56
4.1.3.2a Arus Beban R ...........................................................................56
4.1.3.2b Arus Beban S ...........................................................................57
4.1.3.2c Arus Beban T ...........................................................................58
4.2Simulasi
Sistem dengan Filter Kontrol Proportional Integral(PI)
4.2.1 Simulasi Sistem Bus Global dengan Filter PI ...........................................59
4.2.2 Simulasi Sistem Bus Grup dengan Filter PI...............................................61
4.2.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup GKB 1 dengan Filter PI ......................63
4.2.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup ICT dengan Filter PI ...........................63
4.2.3 Simulasi Sistem Bus Individu dengan Filter PI......................................64
4.2.3.1 Simulasi Sistem Bus Individu GKB 1 dengan FIlter PI .................66
4.2.3.1a Arus Beban R ..........................................................................66
4.2.3.1b Arus Beban S ..........................................................................67
4.2.3.1c Arus Beban T ..........................................................................68
4.2.3.2 Simulasi Sistem Bus Individu ICT dengan FIlter PI ......................69
4.2.3.2a Arus Beban R ..........................................................................69
4.2.3.2b Arus Beban S ..........................................................................70
4.2.3.2c Arus Beban T ..........................................................................71
4.3Simulasi
Sistem dengan Filter Fuzzy Logic Controller (FLC)
4.3.1 Simulasi Sistem Bus Global dengan Filter FLC ...................................72
4.3.2Simulasi Sistem Bus Grup dengan Filter FLC .........................................72
4.3.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup GKB 1 dengan Filter FLC ..................73
4.3.2.2 Simulasi Sistem Bus Grup ICT dengan Filter FLC .......................74
4.3.3 Simulasi Sistem Bus Individu dengan Filter FLC ..................................75
4.3.3.1 Simulasi Sistem Bus Individu GKB 1 dengan FIlter FLC .............75
4.3.3.1a Arus Beban R ..........................................................................75
4.3.3.1b Arus Beban S ..........................................................................76
4.3.3.1c Arus Beban T ..........................................................................77
4.3.3.2 Simulasi Sistem Bus Individu ICT dengan FIlter FLC ..................78
4.3.3.2a Arus Beban R ..........................................................................78
4.3.3.2b Arus Beban S ..........................................................................79
4.3.3.2c Arus Beban T ..........................................................................80
4.4 Perbandingan Kondisi Sistem Tanpa Filter dengan Kondisi Sistem yang
Menggunakan Filter PI dan FIlter FLC.....................................................81
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan................................................................................................82
5.2
Saran..........................................................................................................83
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. i
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1Bentuk Gelombang yang Terdistorsi Akibat Harmonisa Ganjil ........6
Gambar 2.2Gelombang Fundamental, Harmonik Ketiga & Hasil
Penjumlahannya ............................................................................8
Gambar 2.3Bentuk Spektrum Harmonik ..............................................................10
Gambar 2.4 Topologi Filter Aktif Paralel (Shunt) ................................................20
Gambar 2.5 Bentuk Gelombang Setelah dipasang Filter Aktif Paralel,
Arus Sumber, Arus Beban, Arus Beban Non-Linier dan Arus
Kompensasi......................................................................................21
Gambar 2.6 Filter Aktif dengan Menggunakan Inverter Sumber Tegangan ........21
Gambar 2.7Inverter Tiga Fasa ..............................................................................22
Gambar 2.8 Bentuk Gelombang Arus Fasa dengan Tegangan Garis pada Inverter
Tiga Fasa Persegi .............................................................................23
Gambar 2.9 Bentuk Gelombang Keluaran Sinusoidal pada Inverter 3 Fasa
Konduksi 120o..................................................................................23
Gambar 2.10 Representasi Fungsi Keanggotaan Linear .......................................26
Gambar 2.11 Representasi Fungsi Keanggotaan Segitiga ....................................26
Gambar 2.12 Representasi Fungsi Keanggotaan Trapesium ................................27
Gambar 2.13 Diagram Blok Sistem Kontrol Berumpan Balik .............................29
Gambar 2.14 Step respon Kontrol P .....................................................................31
Gambar 2.15 Step Respon kontrol I dan PI ..........................................................31
Gambar 2.16 Step Respon kontrol D dan PD .......................................................32
Gambar 3.1 Jaringan Listrik UMM Kampus 3 GKB 1 dan ICT.........................33
Gambar 3.2 Hioki Power Analyzer .....................................................................34
Gambar 3.3 Penempatan Alat Ukur ...................................................................34
Gambar 3.4 Sistem Bus Global Gardu 3 Jaringan Listrik UMM Kampus 3
(GKB 1, ICT dan Lift GKB 1 ........................................................36
Gambar 3.5 Penyearah Tiga Fasa yang Digunakan Sebagai Pemodelan Beban
Non-linier dari Sistem Bus Global Gardu 3 (GKB 1 dan ICT ) ......37
Gambar 3.6 Model Beban yang Digunakan Pada Sistem Bus Global Gardu 3
(GKB 1 dan ICT) ............................................................................37
Gambar 3.7 Sistem Bus Grup Jaringan Listrik UMM Kampus 3 (GKB 1,
ICT dan Lift GKB 1 ........................................................................38
Gambar 3.8 Sistem Bus Individu Jaringan Listrik UMM Kampus 3 (GKB 1,
ICT dan Lift GKB 1 ........................................................................39
Gambar 3.9 Pemodelan Beban Non-Linier Pada Sistem Bus Individu ...............39
Gambar 3.10Fungsi Keanggotaan Variabel error.................................................41
Gambar 3.11 Fungsi Keanggotaan Variabel delta_error......................................41
Gambar 3.12 Fungsi Keanggotaan Variabel sinyal_kompensasi .........................42
Gambar 3.13 Pemodelan Fuzzy Logic Controller.................................................44
Gambar 3.14 Pemodelan Inverter untuk Sistem Bus Global dan Bus Grup .........45
Gambar 3.15 Pemodelan Inverter untuk Sistem Bus Individu ............................45
Gambar 3.16 Blok Penempatan Filter Aktif Shunt Pada Sistem Bus Global .......46
Gambar 3.17 Blok Penempatan Filter Aktif Shunt Pada Sistem Bus Grup .........47
Gambar 3.17 Blok Penempatan Filter Aktif Shunt Pada Sistem Bus Individu ....48
Gambar 4.1 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global Tanpa Filter .......................50
Gambar 4.2 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global Tanpa
Filter ...............................................................................................50
Gambar 4.3 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1 Tanpa Filter ............51
Gambar 4.4 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1
Tanpa Filter ....................................................................................51
Gambar 4.5 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT Tanpa Filter .................52
Gambar 4.6 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT
Tanpa Filter ....................................................................................52
Gambar 4.7 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada GKB 1 Tanpa Filter ......53
Gambar 4.8 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 Tanpa Filter ...............................................................53
Gambar 4.9 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada GKB 1 Tanpa Filter ......54
Gambar 4.10 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 Tanpa Filter ...............................................................54
Gambar 4.11 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada GKB 1 Tanpa Filter ......55
Gambar 4.12 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 Tanpa Filter ...............................................................55
Gambar 4.13 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada ICT Tanpa Filter ...........56
Gambar 4.14 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT Tanpa Filter ....................................................................56
Gambar 4.15 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada ICT Tanpa Filter ...........57
Gambar 4.16 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT Tanpa Filter ....................................................................57
Gambar 4.17 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada ICT Tanpa Filter ...........58
Gambar 4.18 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT Tanpa Filter ....................................................................58
Gambar 4.19 Model Sistem Bus Global dengan Filter Aktif Shunt
menggunakan Kontrol PI ................................................................60
Gambar 4.20 Model Kontrol PI yang digunakan Sistem Bus Global .................60
Gambar 4.21 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global dengan Filter PI ................61
Gambar 4.22 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global
dengan Filter PI .............................................................................61
Gambar 4.23 Model Sistem Bus Grup dengan Filter Aktif Shunt PI ...................62
Gambar 4.24 Model Kontrol PI yang digunakan Sistem Bus Grup ....................62
Gambar 4.25 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1dengan Filter PI .......63
Gambar 4.26 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1
dengan Filter PI ..............................................................................63
Gambar 4.27 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT dengan Filter PI ...........64
Gambar 4.28 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT
dengan Filter PI ..............................................................................64
Gambar 4.29 Model Sistem Bus Individu dengan Filter Aktif Shunt PI .............65
Gambar 4.30 Model Kontrol PI yang Digunakan pada Setiap Fasa
Sistem Bus Individu.........................................................................65
Gambar 4.31 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada GKB 1dengan Filter PI .66
Gambar 4.32 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter PI ........................................................66
Gambar 4.33 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada GKB 1dengan Filter PI ..67
Gambar 4.34 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter PI ........................................................67
Gambar 4.35 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada GKB 1dengan Filter PI .68
Gambar 4.36 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter PI ........................................................68
Gambar 4.37 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter PI .....69
Gambar 4.38 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter PI .............................................................69
Gambar 4.39 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter PI .....70
Gambar 4.40 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter PI .............................................................70
Gambar 4.41 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter PI .....71
Gambar 4.42 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter PI .............................................................71
Gambar 4.43 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global dengan Filter FLC ............72
Gambar 4.44 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global
dengan Filter FLC .........................................................................72
Gambar 4.45 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1 dengan Filter FLC ...73
Gambar 4.46 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1
dengan Filter FLC ..........................................................................73
Gambar 4.47 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT dengan Filter FLC ........74
Gambar 4.48 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT
dengan Filter FLC ..........................................................................74
Gambar 4.49 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada GKB 1 dengan
Filter FLC ......................................................................................75
Gambar 4.50 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter FLC.......................................................75
Gambar 4.51 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada GKB 1
dengan Filter FLC ............................................................................76
Gambar 4.52 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter FLC .....................................................76
Gambar 4.53 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada GKB 1
dengan Filter FLC ...........................................................................77
Gambar 4.54 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter FLC .....................................................77
Gambar 4.55 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter FLC .78
Gambar 4.56 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter FLC ..........................................................78
Gambar 4.57 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada ICT dengan FilterFLC ..79
Gambar 4.58 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter FLC ..........................................................79
Gambar 4.59 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter FLC ..80
Gambar 4.60 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter FLC ..........................................................80
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Frekuensi Fundamental dan Kelipatannya .............................................. 5
Tabel 2.2Batas distorsi arus yang diakibatkan harmonisa
menurut IEEE 519-1992....................................................................... 14
Tabel 2.3Batas distorsi tegangan yang diakibatkan harmonisa
menurut IEEE 519-1992....................................................................... 14
Tabel 2.4 Dampak harmonisa pada berbagai peralatan sistem tenaga listrik .......16
Tabel 2.5Aplikasi filter aktif tergantung pada permasalahan kualitas daya ........19
Tabel 2.6Pensaklaran Inverter 3 fasa konduksi 1200 ............................................23
Tabel 2.7Tanggapan Sistem Kontrol PID Terhadap Perubahan Parameter ..........29
Tabel 3.1Data Beban RST Setiap Gedung............................................................35
Tabel 3.2Nilai Harmonisa Arus Setiap Fasa Pada Setiap Gedung dalam % ........35
Tabel 3.3 Aturan Dasar dalam Bentuk Tabel........................................................43
Tabel 4.1Perbandingan Sistem Bus Global Tanpa Filter dengan Kondisi Sistem
Bus Global Menggunakan Filter PI dan Filter FLC .............................81
Tabel 4.2Perbandingan Sistem Bus GrupTanpa Filter dengan Kondisi Sistem
Bus Global Menggunakan Filter PI dan Filter FLC .............................81
Tabel 4.3Perbandingan Sistem Bus Individu Tanpa Filter dengan Kondisi
Sistem Bus Global Menggunakan Filter PI dan Filter FLC .................81
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Antaka, E. P. 2009. Analisis Penggunaan Filter Aktif Shunt untuk
Menanggulangi THD (Total Harmonic Distortion) di RSUP Sanglah.
Jimbaran : Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana.
[2]
Kusumadewi,
S.
2004.
Aplikasi
Logika Fuzzy Untuk
Pendukung
Keputusan. Yogyakarta: Graha Ilmu.
[3]
Naba, A. 2009. Belajar Cepat Fuzzy Logic Menggunakan MATLAB.
Yogyakarta: Andi.
[4]
Pramnamto,
Aris. 2008. Analisis
Penggunaan Single
Tuned
Filter
Sebagai Salah Satu Solusi Masalah Harmonik Pada Beban Rumah
Tangga. Jurnal Teknik Elektro Vol. 2, No. 1, Maret 2002.
[5]
Saad, S.: Zellouma, S. 2009. Fuzzy Logic Controller For Three-Level
Shunt Active Filter Compensating Harmonics And Reactive Power,
Electric Power Systems Research 79, Page(s): 13.
[6]
Jawal, I, Muhammad., Muhammad, Waleed, K., Muhammad, Danish, S.,
Hafiz, Muhammad F., Farhan, Rajput. Design And Simulation Of Three
Phase Shunt Active Power Filter Using The p-q Theory. N.E.D University
of Engineering & Technology, Karachi – 75270.
[7]
Robandi, Imam."Desain Sistem Tenaga Modern Optimasi, Logika Fuzzy,
dan Algoritma Genetika". Penerbit C.V ANDI OFFSET, Yogyakarta, 2006.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik dapat dikategorikan sebagai salah satu kebutuhan pokok, karena
banyaknya peralatan listrik yang dioperasikan dalam kehidupan seharihari. Kualitas daya listrik menjadi faktor penting agar peralatan elektronika
yang kita gunakan tidak mengalami kerugian. Faktor penyebab kualitas daya
menurun salah satunya adalah penggunaan beban tidak linear. Penggunaan
beban tidak linear mengakibatkan adanya distorsi pada gelombang
fundamental 50 Hz atau yang dikenal dengan istilah Total Harmonic
Distortion (THD). Permasalahan yang timbul akibat besarnya harmonisa
antara lain dapat menyebabkan rugi-rugi daya pada sistem meningkat,
pemanasan berlebih pada transformator, penghantar netral mengalami
pemanasan akibat peningkatan arus.
Universitas Muhammadiyah Malang (UMM) merupakan
salah
satu
sarana publik dengan jumlah pengoperasian beban tidak linear yang banyak.
Beberapa peralatan yang termasuk beban tidak linear antara lain power supply,
lampu flourescent yang menggunakan elektronik ballast (lampu hemat
energi), dan peralatan elektronik yang didalamnya banyak terdapat komponen
semi konduktor atau elektronika daya sebagai rangkaian pengendali motor
listrik. Penanggulangan harmonisa dapat dilakukan dengan filterisasi
harmonisa. Salah satu cara filterisasi harmonisa adalah dengan filter aktif.
Proses pembentukan arus kompensasi pada filter aktif menggunakan kontrol
Pulse Witdh Modulation (PWM) yang memberikan sinyal kontrol pada
pensaklaran inverter untuk mendapatkan arus injeksi yang dibutuhkan oleh
sistem.
Kontrol PWM dapat menggunakan sistem kontrol berbasis kecerdasan
buatan, diantaranya adalah kontrol PWM dengan pengendali Proportional
Integratif (PI) dan juga pengontrolan menggunakan fuzzy polar. Pada
penelitian ini menggunakan implementasikan fuzzy logic controller sebagai
kontrol berbasis
kecerdasan
buatan. Implementasi fuzzy logic controller
1
dalam pengoperasian filter yang disimulasikan pada Matlab diharapkan
dapat mengurangi THD arus lebih baik dibandingkan tanpa filter fuzzy
logic.
1.2 Rumusan Masalah
1. Berapa besar faktor harmonisa yang dihasilkan sistem kelistrikan UMM
(kampus 3 GKB 1) ?
2. Bagaimana merancang filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller
untuk mengurangi THD arus pada sistem kelistrikan UMM (Kampus 3
GKB-1) ?
3. Bagaimana nilai THD arus sebelum dan sesudah menggunakan filter aktif
shunt berbasis fuzzy logic controller ?
1.3 Tujuan
1. Mengurangi nilai THD arus pada sistem kelistrikan Universitas
Muhammadiyah Malang (Kampus 3 GKB-1) dengan menggunakan filter
aktif shunt berbasis fuzzy logic controller.
2. Mendapatkan hasil perbandingan nilai THD arus sebelum menggunakan
filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller dan sesudah menggunakan
filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller.
1.4 Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula,
dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan.
Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
1. Fokus pembahasan pada tugas akhir ini penggunaan filter aktif dan tidak
membahas filter pasif.
2. Faktor daya pada sistem tidak diperhatikan.
3. Komponen yang digunakan dalam filter aktif ini dianggap ideal.
4. Rugi-rugi pada sistem tidak diperhatikan.
5. Kualitas daya pada sistem tidak diperhatikan.
2
1.5 Metode Pemecahan Masalah
Metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah bersifat
aplikatif dengan urutan sebagai berikut :
a. Study Lapangan
Mengunjungi lokasi objek studi dan mencari data informasi melalui
badan
perlengkapan
bidang
kelistrikan
kampus
Universitas
Muhammadiyah Malang.
b. Studi Literatur
Membaca buku-buku penunjang dan data-data yang diperlukan sesuai
dengan metode yang mencakup landasan teoritis.
c. Pembahasan
Pembahasan yang dilakukan diantaranya :
a. Analisis harmonisa pada sistem kelistrikan UMM ( kampus 3
GKB-1).
b. Simulasi sistem tanpa filter aktif shunt untuk mendapatkan nilai
harmonisa.
c. Perancangan filter aktif shunt berbasis fuzzy logic controller.
d. Hasil dan Pembahasan
Dari hasil pembahasan yang sudah diteliti dan diperhitungkan maka
dapat diketahui filter yang tepat.
e. Pengambilan Kesimpulan dan Saran
Setelah menganalisa hasil data yang diperoleh dari lapangan, maka
didapatkan beberapa kesimpulan untuk menyelesaikan masalah yang
terjadi, sehingga tujuan akhir dapat diselesaikan.
3
1.6 Sistematika Penulisan Tugas Akhir
Sistematika penulisan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Merupakan bagian yang menjelaskan tentang latar belakang,
rumusan masalah, tujuan, metodologi, dan sistematika.
BAB II
DASAR TEORI
Menjelaskan tentang tinjauan pustaka yang memberikan teori
sebagai acuan atau referensi peneliti untuk melakukan penelitian.
Tinjauan pustaka membahas beberapa teori penting dalam tugas
akhir ini yaitu harmonisa, filter aktif, fuzzy logic controller dan
inverter.
BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
Menjelaskan tentang penelitian yang sudah dilakukan oleh penulis
dalam merancang filter aktif harmonisa dan membuat simulasi pada
matlab.
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Pada bagian ini berisi tentang hasil pengujian analisis simulasi
sistemnya.
BAB V
PENUTUP
Pada bagian ini berisi tentang kesimpulan dari pengerjaan tugas
akhir dan saran untuk memperbaiki kekurangan dari perancangan
sistem yang sudah dibuat untuk hasil yang lebih baik.
4
DESAIN PENGU
GUNAAN FILTER AKTIF SHUNT BER
BERBASIS
FUZZY LOG
GIC CONTROLLER UNTUK MENGU
GURANGI
HARMONISA P
PADA SISTEM KELISTRIKAN UNI
NIVERSITAS
MUHAMM
MADIYAH MALANG (KAMPUS 3 GKB 1)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Mem
ta I Teknik Elektro
menuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
AULIYAA ROSITASARI
201010130311152
JURUSANELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVE
NG
IVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT , Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir
ini. Shalawat serta samalm tak lupa penulis panjatkan kepada junjungan kita Nabi
Muhammad SAW yang telah membimbing kita. Tugas Akhir ini merupakan
salalh satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang disusun oleh penulis
berjudul “DESAIN PENGGUNAAN FILTER AKTIF SHUNT BERBASIS
FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MENGURANGI HARMONISA
PADA SISTEM KELISTRIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANG(KAMPUS 3 GKB-1)”.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti
mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, 05 Mei 2015
Penulis
Auliyaa Rositasari
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................... iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACT............................................................................................................. vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................... vii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ x
DAFTAR ISI.......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL................................................................................................. xv
BAB IPENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang ..........................................................................................1
1.2
Rumusan Masalah .....................................................................................2
1.3
Tujuan........................................................................................................2
1.4
Batasan Masalah........................................................................................2
1.5
Metode Pemecahan Masalah .....................................................................3
1.6
Sistematika Penulisan Tugas Akhir...........................................................4
BAB II DASAR TEORI
2.1
Harmonisa
2.1.1
Pengertian Harmonisa............................................................................... 5
2.1.2
Sumber Harmonisa.................................................................................... 6
2.1.3
Istilah-istilah yang Terdapat dalam Harmonisa ....................................... 9
2.1.4
Standar Distorsi Harmonisa ................................................................... 13
2.1.5
Akibat yang Ditimbulkan Harmonisa ..................................................... 14
2.1.6
Dasar Pengontrolan Harmonisa .............................................................. 17
2.1.7
Memfilter Harmonisa.............................................................................. 17
2.2
Filter Harmonisa
2.2.1
Filter Aktif .............................................................................................. 17
2.2.2
Filter Aktif Paralel (Shunt Active Filter) ................................................ 20
2.3
Voltage Source Inverter (VSI) ................................................................. .22
2.4
Fuzzy Logic
2.5
Kontrol PID................................................................................................28
24
BABIII RANCANGAN DAN PENELITIAN
3.1
Pemodelan Sistem
.................................................................................33
3.1.1 Pemodelan Sistem Kelistrikan UMM Kampus 3 GKB
1..........................33
3.1.2 Data Sistem Kelistrikan UMM Kampus 3 GKB 1 ..................................34
3.1.3 Pemodelan Sistem Global .......................................................................36
3.1.4 Pemodelan Sistem Grup ..........................................................................38
3.1.5 Pemodelan Sistem Individu.....................................................................39
3.2
Pemodelan Sistem Kontrol........................................................................40
3.2.1 Pemodelan Kontrol Fuzzy Logic Controller ...........................................40
3.2.2 Pemodelan Inverter .................................................................................44
3.2.3 Penambahan Filter Aktif Shunt ...............................................................46
BAB IV SIMULASI DAN ANALISIS
4.1
Simulasi Tanpa Filter
4.1.1 Simulasi Sistem Bus Global Tanpa Filter ...............................................49
4.1.2 Simulasi Sistem Bus Grup Tanpa FIlter .................................................50
4.1.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup GKB 1 Tanpa Filter .............................51
4.1.2.2 Simulasi Sistem Bus Grup ICT Tanpa Filter ..................................52
4.1.3 Simulasi Sistem Bus Individu Tanpa Filter.............................................53
4.1.3.1 Simulasi Sistem Bus Individu GKB 1 Tanpa FIlter ........................53
4.1.3.1a Arus Beban R ...........................................................................53
4.1.3.1b Arus Beban S ...........................................................................54
4.1.3.1c Arus Beban T ...........................................................................55
4.1.3.2 Simulasi Sistem Bus Individu ICT Tanpa FIlter .............................56
4.1.3.2a Arus Beban R ...........................................................................56
4.1.3.2b Arus Beban S ...........................................................................57
4.1.3.2c Arus Beban T ...........................................................................58
4.2Simulasi
Sistem dengan Filter Kontrol Proportional Integral(PI)
4.2.1 Simulasi Sistem Bus Global dengan Filter PI ...........................................59
4.2.2 Simulasi Sistem Bus Grup dengan Filter PI...............................................61
4.2.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup GKB 1 dengan Filter PI ......................63
4.2.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup ICT dengan Filter PI ...........................63
4.2.3 Simulasi Sistem Bus Individu dengan Filter PI......................................64
4.2.3.1 Simulasi Sistem Bus Individu GKB 1 dengan FIlter PI .................66
4.2.3.1a Arus Beban R ..........................................................................66
4.2.3.1b Arus Beban S ..........................................................................67
4.2.3.1c Arus Beban T ..........................................................................68
4.2.3.2 Simulasi Sistem Bus Individu ICT dengan FIlter PI ......................69
4.2.3.2a Arus Beban R ..........................................................................69
4.2.3.2b Arus Beban S ..........................................................................70
4.2.3.2c Arus Beban T ..........................................................................71
4.3Simulasi
Sistem dengan Filter Fuzzy Logic Controller (FLC)
4.3.1 Simulasi Sistem Bus Global dengan Filter FLC ...................................72
4.3.2Simulasi Sistem Bus Grup dengan Filter FLC .........................................72
4.3.2.1 Simulasi Sistem Bus Grup GKB 1 dengan Filter FLC ..................73
4.3.2.2 Simulasi Sistem Bus Grup ICT dengan Filter FLC .......................74
4.3.3 Simulasi Sistem Bus Individu dengan Filter FLC ..................................75
4.3.3.1 Simulasi Sistem Bus Individu GKB 1 dengan FIlter FLC .............75
4.3.3.1a Arus Beban R ..........................................................................75
4.3.3.1b Arus Beban S ..........................................................................76
4.3.3.1c Arus Beban T ..........................................................................77
4.3.3.2 Simulasi Sistem Bus Individu ICT dengan FIlter FLC ..................78
4.3.3.2a Arus Beban R ..........................................................................78
4.3.3.2b Arus Beban S ..........................................................................79
4.3.3.2c Arus Beban T ..........................................................................80
4.4 Perbandingan Kondisi Sistem Tanpa Filter dengan Kondisi Sistem yang
Menggunakan Filter PI dan FIlter FLC.....................................................81
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan................................................................................................82
5.2
Saran..........................................................................................................83
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. i
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1Bentuk Gelombang yang Terdistorsi Akibat Harmonisa Ganjil ........6
Gambar 2.2Gelombang Fundamental, Harmonik Ketiga & Hasil
Penjumlahannya ............................................................................8
Gambar 2.3Bentuk Spektrum Harmonik ..............................................................10
Gambar 2.4 Topologi Filter Aktif Paralel (Shunt) ................................................20
Gambar 2.5 Bentuk Gelombang Setelah dipasang Filter Aktif Paralel,
Arus Sumber, Arus Beban, Arus Beban Non-Linier dan Arus
Kompensasi......................................................................................21
Gambar 2.6 Filter Aktif dengan Menggunakan Inverter Sumber Tegangan ........21
Gambar 2.7Inverter Tiga Fasa ..............................................................................22
Gambar 2.8 Bentuk Gelombang Arus Fasa dengan Tegangan Garis pada Inverter
Tiga Fasa Persegi .............................................................................23
Gambar 2.9 Bentuk Gelombang Keluaran Sinusoidal pada Inverter 3 Fasa
Konduksi 120o..................................................................................23
Gambar 2.10 Representasi Fungsi Keanggotaan Linear .......................................26
Gambar 2.11 Representasi Fungsi Keanggotaan Segitiga ....................................26
Gambar 2.12 Representasi Fungsi Keanggotaan Trapesium ................................27
Gambar 2.13 Diagram Blok Sistem Kontrol Berumpan Balik .............................29
Gambar 2.14 Step respon Kontrol P .....................................................................31
Gambar 2.15 Step Respon kontrol I dan PI ..........................................................31
Gambar 2.16 Step Respon kontrol D dan PD .......................................................32
Gambar 3.1 Jaringan Listrik UMM Kampus 3 GKB 1 dan ICT.........................33
Gambar 3.2 Hioki Power Analyzer .....................................................................34
Gambar 3.3 Penempatan Alat Ukur ...................................................................34
Gambar 3.4 Sistem Bus Global Gardu 3 Jaringan Listrik UMM Kampus 3
(GKB 1, ICT dan Lift GKB 1 ........................................................36
Gambar 3.5 Penyearah Tiga Fasa yang Digunakan Sebagai Pemodelan Beban
Non-linier dari Sistem Bus Global Gardu 3 (GKB 1 dan ICT ) ......37
Gambar 3.6 Model Beban yang Digunakan Pada Sistem Bus Global Gardu 3
(GKB 1 dan ICT) ............................................................................37
Gambar 3.7 Sistem Bus Grup Jaringan Listrik UMM Kampus 3 (GKB 1,
ICT dan Lift GKB 1 ........................................................................38
Gambar 3.8 Sistem Bus Individu Jaringan Listrik UMM Kampus 3 (GKB 1,
ICT dan Lift GKB 1 ........................................................................39
Gambar 3.9 Pemodelan Beban Non-Linier Pada Sistem Bus Individu ...............39
Gambar 3.10Fungsi Keanggotaan Variabel error.................................................41
Gambar 3.11 Fungsi Keanggotaan Variabel delta_error......................................41
Gambar 3.12 Fungsi Keanggotaan Variabel sinyal_kompensasi .........................42
Gambar 3.13 Pemodelan Fuzzy Logic Controller.................................................44
Gambar 3.14 Pemodelan Inverter untuk Sistem Bus Global dan Bus Grup .........45
Gambar 3.15 Pemodelan Inverter untuk Sistem Bus Individu ............................45
Gambar 3.16 Blok Penempatan Filter Aktif Shunt Pada Sistem Bus Global .......46
Gambar 3.17 Blok Penempatan Filter Aktif Shunt Pada Sistem Bus Grup .........47
Gambar 3.17 Blok Penempatan Filter Aktif Shunt Pada Sistem Bus Individu ....48
Gambar 4.1 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global Tanpa Filter .......................50
Gambar 4.2 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global Tanpa
Filter ...............................................................................................50
Gambar 4.3 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1 Tanpa Filter ............51
Gambar 4.4 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1
Tanpa Filter ....................................................................................51
Gambar 4.5 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT Tanpa Filter .................52
Gambar 4.6 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT
Tanpa Filter ....................................................................................52
Gambar 4.7 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada GKB 1 Tanpa Filter ......53
Gambar 4.8 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 Tanpa Filter ...............................................................53
Gambar 4.9 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada GKB 1 Tanpa Filter ......54
Gambar 4.10 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 Tanpa Filter ...............................................................54
Gambar 4.11 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada GKB 1 Tanpa Filter ......55
Gambar 4.12 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 Tanpa Filter ...............................................................55
Gambar 4.13 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada ICT Tanpa Filter ...........56
Gambar 4.14 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT Tanpa Filter ....................................................................56
Gambar 4.15 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada ICT Tanpa Filter ...........57
Gambar 4.16 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT Tanpa Filter ....................................................................57
Gambar 4.17 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada ICT Tanpa Filter ...........58
Gambar 4.18 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT Tanpa Filter ....................................................................58
Gambar 4.19 Model Sistem Bus Global dengan Filter Aktif Shunt
menggunakan Kontrol PI ................................................................60
Gambar 4.20 Model Kontrol PI yang digunakan Sistem Bus Global .................60
Gambar 4.21 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global dengan Filter PI ................61
Gambar 4.22 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global
dengan Filter PI .............................................................................61
Gambar 4.23 Model Sistem Bus Grup dengan Filter Aktif Shunt PI ...................62
Gambar 4.24 Model Kontrol PI yang digunakan Sistem Bus Grup ....................62
Gambar 4.25 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1dengan Filter PI .......63
Gambar 4.26 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1
dengan Filter PI ..............................................................................63
Gambar 4.27 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT dengan Filter PI ...........64
Gambar 4.28 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT
dengan Filter PI ..............................................................................64
Gambar 4.29 Model Sistem Bus Individu dengan Filter Aktif Shunt PI .............65
Gambar 4.30 Model Kontrol PI yang Digunakan pada Setiap Fasa
Sistem Bus Individu.........................................................................65
Gambar 4.31 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada GKB 1dengan Filter PI .66
Gambar 4.32 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter PI ........................................................66
Gambar 4.33 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada GKB 1dengan Filter PI ..67
Gambar 4.34 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter PI ........................................................67
Gambar 4.35 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada GKB 1dengan Filter PI .68
Gambar 4.36 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter PI ........................................................68
Gambar 4.37 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter PI .....69
Gambar 4.38 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter PI .............................................................69
Gambar 4.39 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter PI .....70
Gambar 4.40 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter PI .............................................................70
Gambar 4.41 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter PI .....71
Gambar 4.42 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter PI .............................................................71
Gambar 4.43 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global dengan Filter FLC ............72
Gambar 4.44 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Global
dengan Filter FLC .........................................................................72
Gambar 4.45 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1 dengan Filter FLC ...73
Gambar 4.46 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup GKB 1
dengan Filter FLC ..........................................................................73
Gambar 4.47 Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT dengan Filter FLC ........74
Gambar 4.48 Spektrum Frekuensi Arus Sumber (Iabc) Sistem Bus Grup ICT
dengan Filter FLC ..........................................................................74
Gambar 4.49 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada GKB 1 dengan
Filter FLC ......................................................................................75
Gambar 4.50 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter FLC.......................................................75
Gambar 4.51 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada GKB 1
dengan Filter FLC ............................................................................76
Gambar 4.52 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter FLC .....................................................76
Gambar 4.53 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada GKB 1
dengan Filter FLC ...........................................................................77
Gambar 4.54 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada GKB 1 dengan Filter FLC .....................................................77
Gambar 4.55 Arus Beban R Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter FLC .78
Gambar 4.56 Spektrum Frekuensi Arus Beban R Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter FLC ..........................................................78
Gambar 4.57 Arus Beban S Sistem Bus Individu Pada ICT dengan FilterFLC ..79
Gambar 4.58 Spektrum Frekuensi Arus Beban S Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter FLC ..........................................................79
Gambar 4.59 Arus Beban T Sistem Bus Individu Pada ICT dengan Filter FLC ..80
Gambar 4.60 Spektrum Frekuensi Arus Beban T Sistem Bus Grup Individu
Pada ICT dengan Filter FLC ..........................................................80
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Frekuensi Fundamental dan Kelipatannya .............................................. 5
Tabel 2.2Batas distorsi arus yang diakibatkan harmonisa
menurut IEEE 519-1992....................................................................... 14
Tabel 2.3Batas distorsi tegangan yang diakibatkan harmonisa
menurut IEEE 519-1992....................................................................... 14
Tabel 2.4 Dampak harmonisa pada berbagai peralatan sistem tenaga listrik .......16
Tabel 2.5Aplikasi filter aktif tergantung pada permasalahan kualitas daya ........19
Tabel 2.6Pensaklaran Inverter 3 fasa konduksi 1200 ............................................23
Tabel 2.7Tanggapan Sistem Kontrol PID Terhadap Perubahan Parameter ..........29
Tabel 3.1Data Beban RST Setiap Gedung............................................................35
Tabel 3.2Nilai Harmonisa Arus Setiap Fasa Pada Setiap Gedung dalam % ........35
Tabel 3.3 Aturan Dasar dalam Bentuk Tabel........................................................43
Tabel 4.1Perbandingan Sistem Bus Global Tanpa Filter dengan Kondisi Sistem
Bus Global Menggunakan Filter PI dan Filter FLC .............................81
Tabel 4.2Perbandingan Sistem Bus GrupTanpa Filter dengan Kondisi Sistem
Bus Global Menggunakan Filter PI dan Filter FLC .............................81
Tabel 4.3Perbandingan Sistem Bus Individu Tanpa Filter dengan Kondisi
Sistem Bus Global Menggunakan Filter PI dan Filter FLC .................81
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Antaka, E. P. 2009. Analisis Penggunaan Filter Aktif Shunt untuk
Menanggulangi THD (Total Harmonic Distortion) di RSUP Sanglah.
Jimbaran : Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana.
[2]
Kusumadewi,
S.
2004.
Aplikasi
Logika Fuzzy Untuk
Pendukung
Keputusan. Yogyakarta: Graha Ilmu.
[3]
Naba, A. 2009. Belajar Cepat Fuzzy Logic Menggunakan MATLAB.
Yogyakarta: Andi.
[4]
Pramnamto,
Aris. 2008. Analisis
Penggunaan Single
Tuned
Filter
Sebagai Salah Satu Solusi Masalah Harmonik Pada Beban Rumah
Tangga. Jurnal Teknik Elektro Vol. 2, No. 1, Maret 2002.
[5]
Saad, S.: Zellouma, S. 2009. Fuzzy Logic Controller For Three-Level
Shunt Active Filter Compensating Harmonics And Reactive Power,
Electric Power Systems Research 79, Page(s): 13.
[6]
Jawal, I, Muhammad., Muhammad, Waleed, K., Muhammad, Danish, S.,
Hafiz, Muhammad F., Farhan, Rajput. Design And Simulation Of Three
Phase Shunt Active Power Filter Using The p-q Theory. N.E.D University
of Engineering & Technology, Karachi – 75270.
[7]
Robandi, Imam."Desain Sistem Tenaga Modern Optimasi, Logika Fuzzy,
dan Algoritma Genetika". Penerbit C.V ANDI OFFSET, Yogyakarta, 2006.