 |
| Sumber gambar : http://www.re-aligned.net/ |
Stabilitas sistem tenaga diartikan sebagai kemampuan sistem untuk dapat bekerja pada titik keseimbangannya ketika beroperasi normal dan juga sesaat setelah mengalami gangguan.
 |
| Sumber gambar http://en.wikipedia.org/ |
Kita mengetahui bahwa generator sinkron mengkonversi energi mekanis menjadi energi listrik melalui medan magnet. Rotor generator sinkron dialiri oleh arus listrik DC, kemudian rotor dihubungkan ke turbin yang diputar oleh prime mover yang bisa berupa uap, gas, air, dll. Perputaran rotor yang dialiri arus DC tersebut, menyebabkan adanya fluks magnet yang berputar pada stator generator sinkron, fluks tersebut menginduksikan tegangan (ggl) pada stator, yang kemudian akan menghasilkan arus listrik AC. Pada artikel kali ini, kita akan membahas bersama sistem yang mengatur arus DC yang mengalir ke rotor tersebut, atau lebih dikenal dengan sistem eksitasi.
 |
| Sumber gambar : http://colbycoengineering.com/ |
Analisis aliran daya merupakan salah satu kompetensi yang harus dikuasai oleh seorang power system engineer, karena hal ini merupakan sesuatu yang sangat diperlukan dan menjadi dasar untuk melakukan analisis lainnya.
Salah satu topik yang harus dikuasai didalam analisis sitem tenaga adalah analisis aliran daya, aliran daya yang dimaksud adalah berapa besar daya aktif maupun reaktif yang mengalir dari satu bus ke bus lain melalui saluran, dengan analisis ini kita diharuskan terlebih dahulu untuk menghitung variabel-variabel seperti tegangan, sudut dan daya aktif dan reaktif yang dibangkitkan pada tiap-tiap bus. Selain mendapatkan informasi aliran daya, kita juga dapat menghitung berapa besar rugi-rugi yang terjadi pada saluran.
Mengapa perlu mempelajari hal ini, karena analisis ini akan digunakan didalam operasi, perencanaan dan juga keperluan penjadwalan ekonomis dari sistem tenaga listrik, dan juga akan dibutuhkan untuk analis lainnya seperti analisis kontigensi dan stabilitas. Sangat penting bukan?
4 Variabel penting : Tegangan, sudut tegangan, daya aktif, daya reaktif
MENGENAL JENIS-JENIS BUS
Umumnya bus-bus yang ada pada sistem tenaga listrik diklasifikasikan kedalam 3 jenis, yaitu :
Bus Slack/ Bus reference
Contoh dari jenis bus ini adalah gardu induk PLN yang mampu mengalirkan daya aktif dan reaktif, pada bus ini variabel tegangan dan sudut tegangan telah didapatkan, dan nilainya tetap.
Bus PV
Contoh dari bus ini adalah generator yang dipasang pada sistem, seperti namanya, tegangan dan daya aktif (P) pada bus ini telah ditetapkan, karena memang generator memiliki rating daya dan tegangan.
Bus beban
Beban sistem termasuk kedalam jenis bus ini, kita mengetahui bahwa beban listrik berubah-ubah terhadap waktu, tetapi didalam analisis aliran daya, beban bersifat tetap atau dicuplik pada suatu waktu tertentu.
 |
| Karakteristik bus |
MENGHITUNG ADMITANS SALURAN
Sistem Tenaga Listrik mengalami pertumbuhan setiap tahunnya, pertumbuhan tersebut awalnya disebabkan oleh pertumbuhan beban (load) di sistem tersebut, untuk mengimbangi pertumbuhan tersebut maka setiap aspek dari Sistem Tenaga Listrik (Infrastruktur pendukung) tersebut juga harus diperluas/ditambah, agar daya maupun energi yang dibutuhkan oleh beban (konsumen) dapat disediakan. Pertumbuhan yang dimaksud dapat berupa penambahan unit/saluran baru, atau melakukan upgrade dari unit yang sebelumnya sudah ada. Permasalahannya adalah seberapa besar perluasan sistem itu perlu dilakukan, serta kapan perluasan tersebut harus dilaksanakan, karena kita tahu bahwa pembangunan infrastruktur Sistem Tenaga Listrik tidak dapat diselesaikan dalam periode waktu bulan, melainkan tahunan. Kesalahan dalam perencanaan sistem tenaga listrik akan menyebabkan kerugian yang sangat besar bagi utility tersebut (PLN), bahkan bagi negara, dan tentunya juga bagi para pelanggan.
Untuk dapat melaksanakan perluasan tersebut perlu dilakukan sebuah perencanaan yang matang, perencanaan tersebut dikenal dengan Perencanaan Sistem Tenaga Listrik (Power System Planning), Program Studi Teknik Elektro UGM untungnya menyediakan mata kuliah ini kepada mahasiswanya, dan saya mengambil mata kuliah ini di semester 6, adapun buku yang menjadi referenci utama kami adalah Electric Power System Planning by Springer.
Power System Planning is a process in which the aim is to decide on new as well as upgrading existing system elements, to adequately satisfy the loads for a foreseen future.
Sebelumnya kita telah mengetahui bahwa Sistem Tenaga Listrik memiliki komponen pembangkit, transmisi, dan distribusi, namun didalam pembahasan perencanaan Sistem Tenaga Listrik, aspek-aspek yang akan dibahas dikelompokkan menjadi seperti dibawah ini :
-Pembangkitan
-Gardu Induk
-Saluran Transmisi
-Kapasitor/Reaktor
Adapun permasalahan yang diperhatikan didalam perencanaan Sistem Tenaga Listrik adalah :
-Dimana komponen tersebut diletakkan
-Kapan komponen tersebut harus terpasang
-Spesifikasi dari komponen tersebut
Perencanaan Sistem Tenaga Listrik tidaklah mudah, karena permasalahannya yang kompleks, ketidakpastian peningkatan beban merupakan masalah terbesar yang dihadapi, oleh sebab itu dasar dari perencanaan Sistem Tenaga Listrik adalah dengan melihat kurva beban dan beban puncak beban tiap tahunnya, biasanya menggunakan data dari 5-8 tahun sebelumnya, kemudian dengan menggunakan data tersebut, dapat dilakukan forecasting (peramalan) beban pada periode waktu kedepan, sehingga dengan mengetahui data tersebut kita mampu merencanakan pembangunan infrastruktur Sistem Tenaga Listrik tersebut.