Optimal Power Flow Jaringan Sumatera Bagian Utara 150 kV

1

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Masalah
Energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat vital di masa modern

sekarang ini. Dalam menjalankan aktivitas sehari-hari manusia jaman sekarang
sangat bergantung terhadap pasokan energi listrik. Kebutuhan akan energi listik
ini dari waktu ke waktu semakin bertambah sesuai dengan perkembangan pralatan
teknologi yang umumnya membutuhkan asupan energi listrik. Seiring dengan
pertambahan daya listrik dari waktu ke waktu ini, mengakibatkan suplai
pembangkit akan semakin bertambah besar [1-3].
Untuk membangkitkan energi listik, ada batasan yang tetap harus
diperhatikan. Batasan tersebut antara lain batasan pada kapasitas pembangkit,
batasan pengiriman daya (transmisi daya), dan biaya pembangkitan energi listrik
tersebut. Batasan-batasan tersebut mengharuskan untuk merancang suatu system
kelistrikan yang efektif dan efisien guna memenuhi ketersediaan energi listrik.

Sehubungan dengan keharusan untuk merancangan system yang efektif
dan efisien tersebut, maka dilakukan metode pendekatan yaitu Optimal Power
Flow (OPF). Optimal Power Flow (OPF) merupakan perhitungan untuk
meminimalkan suatu fungsi yaitu biaya pembangkitan suatu pembangkit tenaga
listrik atau rugi-rugi pada pada saluran transmisi dengan mengatur pembangkitan
daya aktif dan reaktif setiap pembangkit yang terinterkoneksi dengan
memperhatikan batas-batas tertentu. Batas yang umum dinyatakan dalam
perhitungan analisis aliran daya optimal adalah berupa batas minimum dan
maksimum untuk pembangkitan daya aktif pada pembangkit.
OPF digunakan untuk mengoptimasi aliran daya dari sistem tenaga
berskala besar. Cara ini dilakukan dengan memperkecil fungsi-fungsi objektif
yang dipilih sambil mempertahankan daya guna sistem yang dapat diterima dari
batas kemampuan daya pada generator.
Dalam analisis aliran daya yang optimal, tujuan utama adalah untuk
meminimal biaya pembangkitan pada sistem tenaga. Pada OPF, saat beban ringan,
1

Universitas Sumatera Utara

2

pembangkit termurah selalu menjadi pilihan pertama. Jika beban naik, generator
yang lebih mahal yang kemudian akan dimasukkan. Jadi biaya pembangkitan
sangat penting dalam penyelesaian.
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik melakukan penelitian dengan
judul : “OPTIMAL POWER FLOW JARINGAN SUMATERA BAGIAN
UTARA 150kV”. Dalam penyelesaian permasalahan OPF ini, penulis
menggunakan Power Sistem Analysis Toolbox (PSAT) untuk melakukan simulasi
tersebut. Power Sistem Analysis Toolbox (PSAT) merupakan salah satu Toolbox
dari MATLAB dasar dan Simulink yang penggunaan nya adalah untuk analisis dan
kontrol sistem daya listrik [4].

1.2. Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah pada skripsi ini adalah:
1. Melakukan simulasi aliran daya (power flow) dengan PSAT untuk sistem
kelistrikan PLN di Sumatera Bagian Utara berdasarkan data yang tersedia
sehingga didapatkan data parameter sesuai dengan kondisi jaringan
sebenarnya.
2. Apakah dengan melakukan simulasi Optimal Power Flow pada jaringan
Sumatera Bagian Utara dengan menggunakan PSAT dapat menunjukkan

hasil yang lebih optimal dibandingkan dengan data yang didapat dari
PLN?.
1.3. Batasan Masalah
Untuk memfokuskan penelitian pada bagian yang dianggap paling penting,
maka dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Kondisi sistem diasumsikan dalam kondisi tunak.
2. Data pembebanan untuk sistem dibatasi pada kondisi waktu tertentu yaitu
beban puncak.
3. Tidak membahas mengenai gangguan-gangguan dan sistem proteksi yang
terdapat pada sistem.
4. Tidak membahas suplai bahan bakar, unit-commitment, serta variabel lain
yang berkaitan pada pola operasi jangka panjang.
2

Universitas Sumatera Utara

3

1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :

1. Mengetahui apakah operasi sistem tenaga listrik yang dilakukan oleh PLN
di sistem kelistrikan Sumatera Bagian Utara sudah optimal atau belum.
2. Mendapatkan pola operasi yang optimal dari simulasi optimal power flow.
3. Mengetahui dampak implementasi pada pola operasi menggunakan
optimal power flow pada sistem kelistrikan Sumatera Bagian Utara.

1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Secara akademis, diharapkan penelitian ini dapat bermanfaat bagi
penambahan referensi yang berkaitan dengan Optimal Power Flow di
Departement Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.
2. Secara Praktis, penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi pihak PLN di
Sumatera Bagian Utara.

3

Universitas Sumatera Utara