Posted in Artikel

PENGENALAN STAT KEAMANAN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK (KONTINGENSI) MENGGUNAKAN INDEKS PERFORMA

PENDAHULUAN

Sistem tenaga listrik merupakan sistem yang bersifat dinamis. Parameter tegangan, aliran daya, dan kuat arus dapat berubah-ubah sesuai kondisi komponen-komponen ketenagalistrikannya (Stevenson, 1983). Komponen-komponen tersebut yaitu pembangkitan, penyaluran, dan beban. Perubahan kondisi yang terjadi terhadap salah satu komponen tersebut berdampak pada perubahan parameter tegangan, aliran daya, dan kuat arus pada komponen yang lain (Stevenson, 1983).

Perubahan kondisi yang terjadi pada komponen pembangkitan dapat berupa gangguan pada generator sehingga salah satu bus tegangan tidak mampu menyuplai daya sesuai semestinya ke dalam sistem atau malah tidak mampu menyuplai daya. Karena kondisi tersebut, kekurangan suplai daya pada beban harus ditangani oleh unit pembangkit dari bus lain.

Perubahan kondisi yang terjadi pada komponen penyaluran dapat berupa putusnya sebuah saluran atau keluarnya beberapa saluran dari sistem sehingga daya yang seharusnya disalurkan pada saluran tersebut harus disalurkan ke beban melalui saluran lain (Mohamed, 2012).

Perubahan kondisi yang terjadi pada komponen beban dapat berupa overloadyaitu pembebanan berlebih yang menimbulkan kuat arus di atas kemampuan suatu bus ataupun saluran (Mohamed, 2012).

Gangguan yang terjadi pada sistem dapat menimbulkan perubahan aliran daya pada sistem tenaga listrik. Perubahan daya yang terjadi berbeda – beda tergantung letak titik gangguan. Saat terjadi perubahan aliran daya, terjadi perubahan kuat arus pada saluran dan perubahan tegangan pada bus.Komponen bus dan saluran memiliki rating ketahanan terhadap besar arus dan tegangan tertentu.Oleh karena itu, diperlukan analisis untuk menguji bus dan saluran yang paling kritis terhadap gangguan.

Analisis kontingensi merupakan usaha untuk mengetahui keadaan operasi sistem tenaga listrik saat suatu komponen mengalami gangguan atau bahkan keluar dari sistem. Dengan adanya analisis kontingensi, diharapkan operasi sistem tenaga listrik tetap dapat berjalan dengan aman walaupun terjadi gangguan pada sistem. Hasil akhir dari analisis ini berupa indeks kontingensi yang menunjukkan urutan saluran transmisi yang paling berbahaya terhadap keamanan operasi sistem tenaga listrik apabila terjadi gangguan pada lokasi saluran tersebut.

PENGERTIAN

Indeks kontingensi suatu bus ataupun saluran merupakan sebuah variabel yang menunjukkan dampak keamanan operasi sistem tenaga listrik apabila bus atau saluran tersebut terkena gangguan. Indeks kontingensi untuk saluran menunjukkan saluran transmisi mana saja yang dapat menyebabkan sistem kritis bila terkena gangguan (Mohamed, 2012). Sedangkan indeks kontingensi untuk bus menunjukkan bus pembangkit mana saja yang dapat menyebabkan sistem kritis bila terkena gangguan. Untuk menghitung indeks kontingensi dan pembebanan di masing – masing bus ataupun saluran, digunakan analisis aliran daya menggunakan metode – metode yang dibahas di subbab selanjutnya.

Transmisi

Sistem transmisi merupakan komponen dalam sistem tenaga listrik yang berfungsi menghubungkan pusat-pusat pembangkit tenaga listrik dengan pusat-pusat beban.  Pusat-pusat pembangkit dan pusat-pusat beban memiliki karakteristik umum yang berbeda.  Pada umumnya pusat-pusat pembangkit terletak di daerah pinggiran kota, sedangkan pusat-pusat beban mayoritas terletak di perkotaan.  Pusat-pusat pembangkit umumnya terletak di pinggiran kota karena areal yang dibutuhkan untuk sebuah pusat pembangkit cenderung cukup luas.  Sedangkan pusat beban cenderung terkonsentrasi di daerah perkotaan.

            Proses penyaluran tenaga listrik dilakukan dalam berbagai level tegangan.  Dengan nilai arus yang sama, makin tinggi level tegangan maka daya yang dapat dihantarkan melalui saluran transmisi tersebut akan semakin besar.

Biaya pembangunan saluran transmisi dapat dibagi menjadi tiga hal pokok, yaitu biaya untuk penghantar, menara, dan peralatan isolasi.  Makin tinggi level tegangan yang digunakan, biaya untuk peralatan isolasi akan semakin dominan.

Level Tegangan Sistem Transmisi

Pemilihan level tegangan suatu saluran transmisi memerlukan banyak pertimbangan.  Pertimbangan-pertimbangan tersebut dipadukan untuk mendapatkan nilai level tegangan yang memiliki nilai ekonomis paling tinggi.

Adapun beberapa hal yang dapat dijadikan pertimbangan dalam pemilihan level tegangan antara lain:

  1. Biaya peralatan.
  2. Panjang saluran transmisi.
  3. Beban yang terhubung dengan saluran transmisi dan perkembangannya.
  4. Pertimbangan interkoneksi.
  5. Batasan regulasi tegangan dan rugi-rugi transmisi.

Berdasarkan level tegangan, sistem transmisi di Indonesia dikelompokkan menjadi transmisi tegangan tinggi (TT) dan transmisi tegangan ekstra tinggi (TET).  Tegangan tinggi di Indonesia adalah 70 kV, 150 kV, dan 275 kV.  Sedangkan tegangan ekstra tinggi di Indonesia yaitu 500 kV  (PT PLN Persero, 2011).  Adapun perkembangan sistem transmisi Jawa-Bali adalah sebagai berikut.

2001 2002 2003 2004 2005*
500 kV (kms) 2.849 3.128 3.532 4.068 4.068
150 kV (kms) 10.475 11.055 11.055 11.121 11.121
70 kV (kms) 3.985 3.985 3.757 3.603 3.603

Tabel 2.1Perkembangan Saluran Transmisi Sistem Jawa-Bali

DariTabel 2.1 Perkembangan Saluran Transmisi Sistem Jawa-Baliterlihat bahwa panjang saluran transmisi 70 kV terus berkurang.  Hal tersebut disebabkan karena adanya upayauprating menjadi 150 kV guna meningkatkan keandalan dan perbaikan kualitas pelayanan kekonsumen.  Selain itu, sesuai dengan perencanaan sistem distribusi pada RUPTL 2006-2015, ke depan tegangan 70 kV akan diimplementasikan sebagai jaringan distribusi sebagai salah satu langkah menekan susut jaringan distribusi.

Kemampuan Hantar Arus (KHA)

Paduan parameter tegangan sistem dan rencana kemampuan transfer daya transmisi akan membentuk kemampuan hantar arus (current-carrying capacity/ampacity) penghantar.  Menurut PUIL 2000 (SNI 04-0225-2000), kemampuan hantar arus (KHA) adalah arus maksimum yang dapat dialirkan dengan kontinu oleh penghantar pada keadaan tertentu tanpa menimbulkan kenaikan suhu yang melampaui nilai tertentu.

Jika penghantar digunakan dalam kondisi yang tidak sesuai dengan kondisi yang disyaratkan meski tetap dalam fungsinya, maka nilai KHA yang dimilikinya harus dikalikan dengan faktor koreksi.

Rating untuk penghantar udara, mengacu pada standard IEEE 738-1993 (IEEE Standard for Calculating theCurrent-Temperature Relationship of Bare OverheadConductors), ditentukan oleh faktor internal dan faktor eksternal.  Faktor internal terdiri dari resistans, diameter penghantar, jenis material penghantar, kondisi permukaan penghantar dan sifat termis material penghantar.  Faktor eksternal terdiri dari arah bentangan penghantar, ketinggian tempat, keadaan udara sekitar, penyinaran sinar matahari, suhu lingkungan, dan kecepatan serta arah angin.  Semakin mudah penghantar melakukan pendinginan suhu, maka makin besar kemampuan hantar arus penghantar tersebut.  Hal ini berkaitan dengan transfer panas yang terjadi pada penghantar tersebut.

Representasi Saluran

Representasi untuk saluran transmisi dibagi menjadi tiga macam berdasarkan panjang saluran yang akan dimodelkan.  Untuk saluran dengan panjang kurang dari 80 km, digunakan model saluran transmisi pendek.  Untuk saluran dengan panjang 80 sampai dengan 240 km, digunakan model saluran transmisi menengah.  Untuk saluran dengan panjang lebih dari 240 km, digunakan model saluran transmisi jarak jauh.

Saluran Transmisi Jarak Pendek

Rangkaian ekivalen untuk saluran transmisi pendek dapat diselesaikan dengan perhitungan rangkaian arus bolak-balik biasa.  Pada rangkaian ekivalen transmisi pendek ini, admitansi shunt diabaikan.  Rangkaian ekivalen untuk transmisi pendek adalah seperti pada Gambar 2.1.

Capture

Gambar 2.1: Rangkaian Ekuivalen Saluran Transmisi Pendek

Saluran Transmisi Jarak Menengah

Saluran transmisi untuk jarak menengah memasukkan komponen admitansi shunt pada pemodelannya.  Admitansi shunt disini merupakan kapasitansi murni.  Rangkaian ekivalen untuk saluran transmisi jarak menengah adalah sebagai pada Gambar 2.2.

Capture

Gambar 2.2 Rangkaian Ekivalen Saluran Transmisi Jarak Menengah

Rangkaian ekivalen di atas merupakan rangkaian ekivalen nominal p.  Untuk rangkaian nominal  p, admitansi shunt saluran dibagi dua sama besar dan ditempatkan masing-masing pada ujung pengirim dan ujung penerima.  Jika admitansi shunt menjadi satu di tengah dan impedans saluran yang dibagi dua sama besar di ujung pengirim dan di ujung penerima, maka rangkaian ekivalen tersebut disebut rangkaian ekivalen nominal T.

Saluran Transmisi Jarak Jauh

Untuk pemodelan saluran transmisi yang lebih panjang dari 240 km, untuk memperoleh ketelitian perhitungan, admitansi shunt tidak dapat dianggap terpusat.  Admitansi shunt harus dinyatakan tersebar merata sepanjang saluran.

Konstanta ABCD

Dalam analisis jaringan, parameter saluran terpakai di dalam konstanta ABCD, dengan saluran transmisi digambarkan sebagai jaringan berujung empat seperti pada Gambar 2.3.

Capture

Gambar 2.3 Rangkaian 4 ujung

Susunan atau kombinasi parameter R,L, dan C di dalam konstanta ABCD bergantung kepada pendekatan yang diambil. Untuk transmisi pendek, dengan panjang (l) maksimum 50 mile, pendekatan dapat dilakukan dengan hanya impedans seri tertumpuk.

Susunan atau kombinasi parameter R,L, dan C di dalam konstanta ABCD bergantung kepada pendekatan yang diambil. Untuk transmisi pendek, dengan panjang (l) maksimum 50 mile, pendekatan dapat dilakukan dengan hanya impedans seri tertumpuk seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.4

Capture

Gambar 2.4 Rangkaian pendekatan transmisi pendek

Untuk transmisi dengan panjang yang sedang (l= 50 sampai 150 mile) dapat digunakan dua pendekatan, yaitu dengan rangkaian nominal T atau dengan rangkaian nominal π. Rangkaian transmisi jarak menengah digambarkan pada Gambar 2.5.

Capture

Gambar 2.5 Rangkaian pendekatan transmisi menengah

PadaGambar 2.6 digambarkan sebuah saluran transmisi panjang. Saluran trasmisi panjang (l> 150 mile), parameter R, L, dan C tidak dapat dianggap tertumpuk (lumped parameter), tetapi harus dianggap sebagai yang sesungguhnya, yaitu parameter terdistribusi (distributed parameter). Setelah dihitung, kemudian di dalam gambar dinyatakan dengan rangkaian ekivalen π, yang elemen-elemennya diberi nilai sesuai dengan hasil hitungan tersebut.

Capture

Gambar 2.6 Rangkaian pendekatan transmisi panjang

Load Flow

Studi aliran beban (Load Flow) yaitu suatu proses perhitungan nilai tegangan, arus, daya aktif, daya reaktif, atau faktor daya pada titik-titik dalam suatu jala-jala listrik.  Studi aliran beban penting dalam pengoperasian maupun perencanaan suatu sistem tenaga listrik.  Dengan studi aliran beban, efek-efek interkoneksi antara komponen-komponen sistem tenaga listrik dapat diamati.

Data yang diperlukan untuk suatu studi aliran beban yaitu data daya dan tegangan pada bus, serta data impedans seri dan admitans shunt pada saluran penghubung antara bus.

Data daya pada bus merupakan data daya bersih untuk bus tersebut.  Daya yang diserap oleh suatu beban dari jala-jala diberi notasi negatif, sedangkan daya yang masuk pada jala-jala diberi notasi positif.

Pada suatu bus, harus ditentukan apakah besar tegangan atau aliran daya reaktifnya yang akan ditentukan konstant.  Umumnya daya reaktif ditentukan konstant pada bus-bus beban dan tegangan ditentukan konstant pada bus-bus generator.  Pada  penyelesaian studi aliran beban dengan software, dimungkinkan nilai tegangan pada generator ditentukan konstant pada suatu jangkauan pembangkitan daya reaktif.  Jika batas jangkauan tersebut dilampaui, maka nilai pembangkitan daya reaktif tersebut yang kemudian menjadi dipertahankan konstant.

Kebutuhan daya aktif dan daya reaktif total pada sistem tidak dapat ditentukan sebelumnya, karena rugi-rugi pada sistem tidak diketahui sebelum perhitungan selesai.  Oleh karena itu, pada suatu jaring-jaring listrik yang menjadi objek studi aliran beban, minimal harus memiliki sebuah bus yang dapat mencukupi berapapun kebutuhan total daya aktif dan reaktif sistem. Bus tersebut disebut sebagai bus berayun (swing bus).  Swing bus berfungsi untuk mencatu selisih antara daya yang sudah diketahui masuk pada sistem dengan daya yang diserap sistem, termasuk rugi-ruginya.  Tegangan beserta sudut pada swing bus ditentukan sebelumnya.  Masukan daya aktif dan reaktif swing bus ke sistem ditentukan setelah perhitungan selesai sebagai penyelesaiannya.

Kesulitan dalam studi aliran beban disebabkan karena perbedaan jenis data yang harus ditentukan pada suatu bus.  Studi aliran beban membutuhkan suatu proses iteratif dengan menetapkan nilai-nilai perkiraan untuk tegangan-tegangan bus yang tidak diketahui. Perhitungan suatu nilai baru untuk setiap tegangan bus tersebut dilakukan dengan bantuan nilai-nilai perkiraan daya aktif, daya reaktif, dan tegangan perkiraan sebelumnya.  Selanjutnya akan diperoleh suatu himpunan baru nilai-nilai tegangan untuk setiap bus yang akan terus digunakan untuk menghitung himpunan tegangan-tegangan bus yang baru.  Proses perhitungan himpunan tegangan-tegangan bus ini terus dilakukan sampai mendapatkan suatu nilai perubahan nilai tegangan setiap bus antara tiap himpunan yang kurang dari suatu nilai minimum yang telah ditentukan.

Dua metode yang menjadi dasar dalam studi aliran beban adalah metode Gauss – Seidel dan metode Newton – Raphson.

Metode Gauss – Seidel

Metode Gauss – Seidel didasarkan pada pernyataan tegangan suatu bus sebagai fungsi dari daya aktif dan daya reaktif pada suatu busbaik berupa masukan dari sumber maupun berupa penyerapan oleh beban yang terdapat pada bustersebut, tegangan – tegangan pada bus lain yang telah dihitung atau diperkirakan sebelumnya, dan admitansi-admitansi sendiri maupun bersama pada simpul-simpulnya.  Penurunan persamaan diawali dari rumusan simpul pada persamaan jala-jala.

Misal suatu perhitungan jala-jala dengan 4 bus, maka rumusan untuk tegangan pada bus 2 adalah sebagai berikut.

Capture

Dengan memasukkan nilai admitans baik admitans sendiri maupun admitans bersama pada persamaan (2.8), maka persamaan menjadi :

Capture

Persamaan di atas memberikan nilai yang telah dikoreksi untuk V2 berdasarkan P2 dan Q2 yang direncanakan untuk bus tersebut.  V2* adalah nilai konjugat perkiraan tegangan sebelumnya untuk bus tersebut atau nilai konjugat tegangan hasil perhitungan sebelumnya.  Ketepatan perhitungan baru akan didapatkan setelah beberapa kali iterasi.  Tegangan tersebut belum sebagai bentuk penyelesaian untuk V2 karena perhitungan tersebut masih didasarkan pada nilai-nilai tegangan perkiraan pada bus-bus yang lain.  Setelah didapatkan nilai tegangan yang telah dikoreksi untuk suatu bus, nilai tegangan tersebut lalu digunakan untuk menghitung tegangan bus yang lain.  Proses tersebut diulangi untuk setiap bus secara berturut-turut pada seluruh bus jala-jala selain swing bus, sebagai iterasi pertama perhitungan aliran daya.  Iterasi tersebut diulangi sampai didapatkan indeks ketepatan yang sesuai dengan yang telah ditentukan.

Untuk keseluruhan N buah bus, tegangan yang dihitung pada setiap bus k dengan Pk dan Qk diketahui, dirumuskan sebagai berikut.

Capture

Dengan n ≠ k.

Metode Gauss – Seidel memerlukan iterasi yang cukup banyak untuk mendapatkan suatu nilai dalam indeks ketepatan.  Hal tersebut disebabkan koreksi tegangan pada metoda Gauss – Seidel hanya menggantikan nilai koreksi tegangan terakhir, sementara perhitungan berjalan per bus.  Jumlah iterasi dalam perhitungan dapat dikurangi dengan mengalikan koreksi tegangan setiap bus pada tiap iterasi dengan faktor percepatan.  Selisih antara tegangan yang baru saja dihitung dan tegangan terdahulu terbaik pada bus dikalikan dengan faktor percepatan yang sesuai untuk mendapatkan koreksi yang lebih baik untuk ditambahkan pada nilai yang terdahulu.  Faktor percepatan untuk komponen real dengan komponen imajiner dapat berbeda.  Pemilihan faktor percepatan yang salah dapat menyebabkan perhitungan tidak konvergen.  Pada umumnya faktor percepatan yang diambil adalah 1,6.

Jika nilai yang diberikan pada suatu bus adalah nilai tegangannya, maka komponen real dan imajiner tegangan pada bus tersebut pada setiap iterasi didapatkan dengan menghitung daya reaktif dahulu sebagai berikut.

Capture

dimana n ≠ k, jika n = k, maka :

Capture

Daya reaktif hasil perhitungan tersebut dihitung berdasarkan nilai-nilai tegangan terbaik sebelumnya untuk tiap bus.  Nilai Qk tersebut kemudian dimasukkan pada persamaan (2.8) untuk mendapatkan Vk baru.  Unsur-unsur pada Vk baru tersebut kemudian dikalikan dengan perbandingan besarnya Vk konstant yang ditentukan terhadap besarnya Vkhasil dari persamaaan (2.8).

Metode Newton – Raphson

Penggunaan metode Newton – Raphson dalam studi aliran beban didasarkan  pada penggunaan deret Taylor dalam proses penyelesaian dua persamaan dengan dua variabel.  Misal suatu fungsi dengan dua variabel x1dan x2 serta dua konstanta K1 dan K2 dengan fungsi sebagai berikut.

f1(x1,x2) = K1(9)

f2(x1,x2) = K2(10)

Penyelesaian perkiraan pertama untuk persamaan tersebut adalah x1(0) dan x2(0).  Untuk mendapatkan suatu jawaban yang benar, dianggap x1(0) dan x2(0) harus ditambahkan masing-masing dengan nilai Capture.  Selanjutnya perumusan dapat ditulis sebagai berikut.

Capture

Jika persamaan (2.17) dan (2.18) diuraikan dalam deret Taylor, maka akan menjadi sebagai berikut.

Capture

Suku Capturemenunjukkan bahwa turunan parsial dihitung untuk nilai-nilai x1(0) dan  x2(0).  Suku-suku lain semacam itu dihitung dengan cara yang sama.  Jika turunan parsial dengan orde lebih dari satu diabaikan, maka persamaan (2.17) dan persamaan (2.18) dapat ditulis dalam bentuk matrik sebagai berikut.

 Capture(15)

Matrik bujursangkar turunan-turunan parsial tersebut dinamakan jacobian (J), atau dalam hal ini J(0) untuk menunjukkan bahwa perkiraan-perkiraan pertama x1(0) dan x2(0) digunakan untuk menghitung nilai turunan-turunan parsial dalam angka.  f1(x1(0),x2(0)) adalah nilai yang dihitung dari nilai K1 untuk nilai-nilai perkiraan x1(0) dan x2(0).  Tetapi,  nilai K1 yang dihitung ini bukanlah nilai yang ditetapkan persamaan (2.15), kecuali jika nilai-nilai perkiraan x1(0) dan x2(0) sesuai.  Jika ditentukan DK1(0) sebagai K1 yang ditetapkan, dikurangi nilai K1 yang dihitung, dan dengan mendefinisikan K2 dengan cara yang sama, maka didapatkan perumusan sebagai berikut.

Capture(16)

            Nilai Dx1(0) dan Dx2(0) dapat diperoleh dengan membalik matrik jacobian.  Tetapi, karena telah terjadi pemotongan deret, maka penambahan nilai ini pada perkiraan pertama tidak akan memberikan jawaban yang benar sehingga harus dilakukan perkiraan untuk x1(1) dan x2(1)berikutnya.  Hubungan x1(0) dengan x1(1) dan  x2(0) dengan x2(1)  adalah sebagai berikut.

Capture

Perhitungan aliran beban dengan metode Newton Raphson dapat dilakukan dengan menyatakan tegangan-tegangan bus dan admitans-admitans saluran dalam bentuk polar maupun bentuk siku.  Jika dalam bentuk polar, maka persamaan (2.16) dapat diuraikan dalam komponen real dan imajiner seperti berikut ini.

Capture

didapatkan

Capture  (22)

sehingga perumusan daya aktif dan daya reaktif menjadi :

Capture

Swing bus diabaikan dalam penyelesaian iterasi, karena tegangan dan sudut tegangan pada swing bus tetap.  Nilai konstant P dan Q yang ditetapkan, sesuai dengan konstanta K dalam persamaan (2.19).  Nilai-nilai perkiraan besar dan sudut tegangan juga sesuai dengan nilai-nilai perkiraan untuk x1 dan x2 dalam persamaan (2.19).  Sehingga untuk perhitungan nilai-nilai perkiraan pada persamaan (2.24) dan persamaan (2.25) adalah sebagai berikut.

DPk = Pk ditetapkan – Pk terhitung(25)

DQk = Qk ditetapkan – Qk terhitung(26)

            Jacobian terdiri dari turunan parsial P dan Q terhadap masing-masing variabel dalam persamaan (2.24) dan persamaan (2.25).  Unsur – unsur matrik kolom Ddk(0) dan D|Vk|(0) sesuai dengan Dx1(0) dan Dx2(0) dan merupakan koreksi – koreksi yang harus ditambahkan pada perkiraan semula Ddk(0) dan D|Vk|(0) untuk mendapatkan nilai – nilai baru bagi perhitungan DPk(1) dan DQk(1).   Berikut bentuk matrik penyelesaian metode Newton Raphson pada suatu sistem yang terdiri 3 bus dengan swing bus pada bus 1.

Capture (27)

Unsur-unsur jacobian didapatkan dengan membuat turunan-turunan parsial dari rumus untuk Pk dan Qk dan memasukkan ke dalam tegangan-tegangan yang diperkirakan untuk iterasi pertama atau yang diperhitungkan dalam iterasi sebelumnya.  Dari persamaan (2.24) diperoleh rumusan sebagai berikut.

Capture

Pada penjumlahan di atas terlihat bahwa n ≠ k, karena dk akan hilang dari persamaan (2.23) jika n = k.

1.1       Kontingensi

Kontingensi merupakan keadaan operasi saat terjadinya gangguan atau keluarnya suatu komponen dari sistem tenaga listrik  Kontingensi dapat terdiri dari gangguan pada satu komponen atau lebih.  Untuk kegagalan pada satu komponen disebut single outagecontingency.  Kegagalan atau keluarnya dua atau lebih komponen suatu sistem tenaga listrik secara bersamaan disebut multiple outage contingency.Analisis kontingensi dilakukan dengan membandingkan aliran daya dalam kondisi normal dengan aliran daya dalam kondisi kontingensi.

Pada keadaan ini, sistem tenaga listrik dituntut tetap dapat memenuhi kekangan dari sistem transmisi.  Adapun kekangan-kekangan untuk sistem transmisi adalah dari aspek termal, stabilitas, dan tegangan.

Stabilitas

Permasalahan dalam stabilitas sistem tenaga listrik dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu bagainama menjaga agar sinkronisasi antara generator dalam sistem dapat terjaga dan bagaimana menjaga batasan tegangan dapat terpenuhi.  Untuk suatu sistem interkoneksi, generator-generator pada sistem tersebut berputar dengan nilai frekuensi yang sama.  Saat terjadi gangguan, kebutuhan daya yang harus dipenuhi oleh generator akan berkurang.  Tetapi, daya masukan pada generator tersebut tidak berubah, sehingga kecepatan generator tersebut akan naik.  Saat gangguan telah hilang aliran daya serta daya masukan generator berubah, sehingga pada akhirnya akan muncul osilasi pada rotasi generator yang berakibat pada osilasi frekuensi sistem.

Indeks Kontingensi

Untuk menentukan indeks kontingensi, diterapkan dua metode, yaitu metode perbandingan antar tegangan dan metode perbandingan antar kuat arus.Dengan menilai indeks kontingensi, dapat diperoleh urutan kontingensi saluran mana yang paling berbahaya terhadap keberlangsungan operasi sistem tenaga listrik setelahnya.

Capture    (30)

Penghitungan indeks kontingensi dengan metode perbandingan kuat arus dilakukan dengan menjumlahkan perbandingan besar arus yang sedang mengalir saat terjadi kontingensi pada saluran k dengan kemampuan hantar arus saluran tersebut.

Capture            (31)

Penghitungan indeks kontingensi dengan metode perbandingan tegangan dilakukan dengan menjumlahkan perbandingan selisih magnitude tegangan di bus yang sedang terjadi kontingensi (Vk) terhadap dengan rerata bus pada saat kontingensi (Vk) terhadap selisih tegangan maksimal dan minimal pada bus (∆Vk).

Oleh: Rico Yudhianto (Magatrika 2010)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s