Arts & Architecture

MATLAB

Description
MATLAB
Published
of 6
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Related Documents
Share
Transcript
  STUDI ALIRAN DAYA TIGA FASA UNTUK SISTEMDISTRIBUSI DENGAN METODE PENDEKATAN LANGSUNG Anggi AdipriatnaJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Cirebon.Pengkaian aliran da!a sangat berguna untuk peren"anaan dan peran"angan ekspansi siste#tenaga dan uga digunakan untuk #enentukan kondisi operasi siste# !ang paling e$isien. %etodealiran da!a !ang ada seperti &auss 'eidel( )e*ton +apson serta Fast,de"ouple pada u#u#n!a#erupakan #etode !ang digunakan pada siste# trans#isi. 'edangkan pada siste# distribusi lebi- baik #enggunakan #etode #atrik untuk #e#e"a-kan aliran da!a distribusi se"ara langsung. Adapundua #atrik !ang dike#bangkan adala- #atrik bus ineksi ter-adap arus "abang dan #atrik arus"abang ter-adap tegangan bus( se-ingga solusi aliran da!a #elalui perkalian #atrik seder-ana ini#enadi lebi- seder-ana( koko- serta e$isien.ata kun"i/ E$isien( distribusi( #atrik( bus. I. PENDAHULUAN Pengkaian aliran da!a sangat bergunauntuk peren"anaan dan peran"angan ekspansisiste# tenaga dan uga digunakan untuk #enentukan kondisi operasi siste# !ang paling e$isien. 0asil paling #endasar dari pengkaian aliran da!a adala- besar dan sudut p-asa dari tegangan #asing,#asing bus sertaaliran da!a akti$ dan reakti$ pada tiap saluran.an!ak progra# aplikasi real ti#e dala# suatuarea distribusi oto#atis( seperti opti#asi aringan( peren"anaan 2ar( serta s*it"-ing#e#butu-kan #etode aliran da!a !ang koko-dan e$isien.%etode aliran da!a !ang ada seperti&auss 'eidel( )e*ton +apson serta Fast,de"ouple pada u#u#n!a #erupakan #etode!ang digunakan pada siste# trans#isisedangkan karakteristik siste# distribusi berbeda dengan siste# trans#isi. 'ebagai#anadiketa-ui karakteristik dari siste# distribusiadala- pada u#u#n!a struktur aringan radial($asa tidak sei#bang( serta ban!akn!a u#la-dari "abang dan node. 3engan perbedaantersebut #aka #etode aliran da!a !ang ada pada siste# trans#isi bisa #enadi gagal ikaditerapkan pada siste# distribusi. le- karenaitu diperlukan suatu #etode untuk #enganalisa aliran da!a !ang sesuai dengankarakteristik siste# distribusi.Algorit#a dala# penelitian ini adala- baru tetapi klasik. nput data dari algorit#a-an!ala- suatu orientasi data bus "abang biasa.Tuuan dari penelitian ini adala-#engi#ple#entasikan suatu $or#ula !angtela- dike#bangkan dengan #enga#bilkeuntungan dari pendekatan topologi aringansiste# distribusi dan #e#e"a-kan aliran da!adistribusi se"ara langsung. Adapun dua #atrik !ang dike#bangkan adala- #atrik bus ineksiter-adap arus "abang dan #atrik arus "abangter-adap tegangan bus( se-ingga solusi aliranda!a #elalui perkalian #atrik seder-ana ini#enadi lebi- seder-ana( koko- serta e$isien.'elain itu #etode ini uga sesuai dengankarakteristik siste# distribusi !ang radial dansiste# tiga $asa !ang tidak sei#bang. II. ALIRAN DAYA DAN SISTEM DISTRIBUSI 2.1 Aliran Daya Untuk #enilai per$or#ansi siste#distribusi da!a dan untuk #engui kee$ekti$an peruba-an,peruba-an !ang diren"anakan padasuatu siste# pada ta-ap peren"anaan( sangat penting untuk dilakukan analisis aliran da!a68. 'tudi aliran da!a ini dilakukan untuk #enentukan / 1.Aliran da!a akti$ dan reakti$ pada "abang  "abang rangkaian..Tidak ada rangkaian !ang #e#pun!ai beban lebi- dan tegangan busbar dala# batas,batas !ang dapat diteri#a.:.Pengaru- pena#ba-an atau peruba-an pada suatu siste#. 2.2 Sist! Distri"#si Jaringan distribusi u#u#n!a berbentuk radial. 'iste# ini #e#iliki pola aringan !ang-an!a #e#iliki satu alur dari su#ber ke 1   beban. Peng-antar !ang terletak di pangkal aringan siste# ini pada u#u#n!a #e#iliki dia#eter dan kuat-antar arus ;0A< !ang lebi- besar karena beban arus !ang dipikuln!a lebi- besar daripada peng-antar !ang lebi- dekat ke uung aringan. 'ke#a aringan radial ditunukan pada ga#bar 1. Ga!"ar 1  Conto- 'iste# 3istribusi +adial 2.$ M%&l Sal#ran Ti'a Fasa Unt#( Sist! Ti&a( Si!"an' %odel saluran tiga $asa antara bus i dan bus  dapat diperli-atkan pada ga#bar  berikut. Para#eter saluran dapat ditentukandari #etode !ang dike#bangkan ole- Carsondan =e*is. 4>4 #atrik diri dan #utual koplingdari saluran tiga $asa dapat diperli-atkan pada#atrik di ba*a- 6:8. Ga!"ar 2  Pe#odelan saluran tiga $asa Tegangan pada sisi teri#a untuk pe#odelansaluran tersebut dapat ditulis pada persa#aan berikut/ [ V  an V  bn V  cn ] = [ V  a' n V  b' n V  c' n ]  ? [ Z  aa Z  ab Z  ac Z  ba Z  bb Z  bc Z  ca Z  cb  Z  cc ][  I  a  I  b  I  c ]  ;.1<Persa#aan diatas dapat ditulis ulang dengan persa#aan berikut / 62  b" 8 @ 62 ab" 8 ?6B ab" 8 6 ab" 8 ;.<Pada ;.1<( ab" B #enga"u pada #atrik i#pedansi $asa. Ele#en #atrik dapatditentukan dari suatu persa#aan Carson danke#udian diseder-anakan dengan reduksikron. For#ula !ang di#odi$ikasi dari suatu persa#an Carson diberikan sebagai berikut / B ii @ r  i  ? .95: ? .111:4 >6ln;1D&%+  i < ? 7.9:48D#i;.:<B i  @ .95: ? .111:4 > 6ln;1D3i< ? 7.9:48D#i;.4<3i#ana r  i  adala- resistansi konduktor ;o-#D#ile<( &%+  i  geo#etri" #ean radius ;$t<(dan 3 i  adala- arak antara konduktor i dan ;$t<. Aplikasi dari ;.:< dan ;.4< adala-saluran tiga $asa e#pat ka*at dengan sala-satun!a #erupakan ka*at netral( dari salurantersebut akan #eng-asilkan #atrik i#pedansi pri#iti$ 4> 4.i &%+ geo#etri" #ean radius;$t<( dan 3 i  adala- arak antara konduktor i dan  ;$t<. Aplikasi dari ;.:< dan ;.4< adala-saluran tiga $asa e#pat ka*at dengan sala-satun!a #erupakan ka*at netral( dari salurantersebut akan #eng-asilkan #atrik i#pedansi pri#iti$ 4> 4. ;.5< %atrik ini ke#udian direduksi #enadi#atrik :> : dengan #engunakan reduksi krondi#ana tiap ele#enn!a dari #atrik i#pedansi$asa diberikan #elalui persa#aan berikut / ;.< etika persa#aan ;.:< dan ;.4<dita#pilkan pada saluran udara tiga $asa atausaluran ba*a- tana- !ang terdiri dari nekivalen $asa dan konduktor netral( -asil dari#atrik i#pedansi pri#iti$ akan #enadi #atrik n > n. %atrik ini ke#udian direduksi #enadi#atrik i#pedansi $asa : > : dengan#e#partisi baris dan kolo# $asa " serta barisdan kolo# netral. +eduksi kron dala# partisidiberikan dengan persa#aan berikut/ ;.7< III. ALIRAN DAYA TIGA FASA DENGAN METODE 2   PENDEKATAN LANGSUNG $.1Pn'!"an'an F%r!#la Tuuan #etode aliran da!a pendekatanlangsung berdasarkan topologi aringan inidike#bangkan atas  #atrik( !aitu / #atrik busineksi ter-adap arus pen"abangan dan #atrik arus "abang ter-adap tegangan bus. $.1.1 E(i)aln In*(si Ar#s Untuk aringan distribusi( rangkaian ekivalenineksi arus dapat diga#barkan berdasarkan#odel lebi- praktis 618,68. Untuk bus i( bebanko#pleks ' i  dapat din!atakan dala# persa#aan berikut / ;:.1< 3an -ubungan ekivalen arus ineksi pada k,t- iterasi adala-/ ;:.<3i#ana V  ik   dan  I  ik   adala-tegangan dan ekivalen arus ineksi dari bus i pada k,t- iterasi. 'edangkan  I  ir  dan  I  ii adala- bagian real dan i#ainer dari ekivalenarus ineksi pada bus i dengan k,t- iterasi. $.1.2 H#"#n'an Pn'!"an'an Matri( Ga!"ar$  'iste# 3istribusi 'eder-ana $.1.2.1 Matri( In*(si Ar#s+Ar#s ,a"an'-BIB, 'iste# distribusi seder-ana ditunukan pada ga#bar : digunakan sebagai "onto- pe#e"a-an aliran da!a siste# distribusiseder-ana. neksi da!a dapat diruba- dala#suatu ekivalen ineksi arus( dan -ubunganantara bus arus ineksi dan pen"abangan arusdapat ditentukan berdasarkan -uku# arusir"--o$$ ;C=< pada aringan distribusi !aitu u#la- arus !ang #asuk sa#a dengan u#la-arus keluar 618,68. Pen"abangan arus dapatdi$or#ulakan dala# suatu ekivalen ineksiarus. 'ebagai "onto-( untuk pen"abangan arus 1 (  : ( dan  5  dapat dita#pilkan dala# suatuineksi arus/ le- karena itu -ubungan antara bus ineksiarus dan pen"abangan arus dapat dita#pilkandari #atrik berikut. ;:.4a< Persa#aan diatas dapat dita#pilkan dala#suatu persa#aan u#u# 68 @ 6C8 68 ;:.4b< 3i#ana C adala- #atrik bus ineksiter-adap pen"abangan arus.onstanta #atrik C adala- sisi atas dari#atrik segitiga !ang -an!a #engandung nilai dan ?1.:. 1.2.2. Matri( Ar#s ,a"an'+T'an'an B#s -B,B/. 0ubungan antara pen"abangan arus dantegangan bus seperti diperli-atkan padaga#bar : dapat ditentukan berdasarkan;.1<dan ;:.4<. 'ebagai "onto-( tegangan bus(: dan 4 adala- ;:.5< 3i#ana 2 i  adala- tegangan pada bus idan B i  adala- i#pedansi saluran antara bus idan bus . 3engan #ensubtitusi persa#aanketiga persa#aan ;:.5<( diperole- ;:.< 3ari persa#aan tersebut dapat dili-at ba-*a tegangan bus dapat diekspresikansebagai $ungsi "abang arus( para#eter saluran(dan tegangan ta#ba-an. 3engan prosedur !ang sa#a dapat dita#pilkan ke#bali untuk  bus !ang lainn!a se-ingga -ubungan antaraarus "abang dan tegangan bus dapatdiekspresikan dala# #atrik berikut/ 3   ;:.7a< Persa#aan diatas dapat ditulis ulang/ ;:.7b< 3i#ana C2 adala- #atrik arus"abang ter-adap tegangan bus.Algorit#a ini dapat dengan #uda-diperluas untuk siste# saluran tiga $asa.'ebagai "onto- ika saluran berada antara bus idan bus  pada saluran tiga $asa( #aka-ubungan "abang arus i #enadi vektor : > 1sedangkan untuk #atrik diagonal #enadi : >: #atrik identik. 'a#a -aln!a untuk #atrik C2 !ang berada antara bus i dan bus  padasiste# tiga $asa #enadi : > : #atrik i#pedansi. $.1.$ S%l#si T(ni( Pn'!"an'an Matri(  C dan C2 dapat dike#bangkan berdasarkan struktur topologi siste# distribusi.C #atrik #ena#pilkan -ubungan antara bus ineksi arus dan arus "abang. 2ariasi-ubungan arus "abang( dibangkitkan darivariasi bus ineksi arus !ang dapatdikalkulasikan se"ara langsung dengan #atrik C. %atrik C2 #ena#pilkan -ubunganantara arus "abang dan tegangan bus. 2ariasi-ubungan tegangan bus( dibangkitkan darivariasi arus "abang !ang dapat dikalkulasikanse"ara langsung dengan #atrik C2. 3engan#enggabungkan ;:.4b< dan ;:.7b< kedua#atrik ineksi arus dan tegangan bus tersebutdidapat persa#aan/ ;:.G< Adapun solusi untuk distribusi aliran beban dapat ditentukan dengan persa#aandengan iterasi ;:.9a< ;:.9b< ;:.9"< I/. ANALISA DAN PEMBAHASAN 0.1 Pn'#*ian Pr%'ra! #nt#( K%n&isi Ra&ial $ Fasa Untuk #engui kebenaran progra# bagisiste# tiga $asa tak sei#bang dilakukan penguian dengan siste# distribusi radial 1: bus. 0.1.1 Data Sist! Distri"#si Ra&ial 1$ "#s 3ata !ang digunakan untuk penguiansiste# distribusi radial tiga $asa tak sei#bang berdasarkan urnal EEE 1: bus 6158 !angtela- di#odi$ikasi di#ana untuk penguiandata dilakukan #ulai dari bus kon$igurasi 71.Untuk data i#pedansi saluran diberikan dala# bentuk tiga $asa sesuai dengan persa#aan ;.5<!ang sebelu#n!a tela- direduksi kron #enadi#atrik : > : dengan satuan o-# D#il. 0.1.2 Hasil &an P!"aasan Sist! Distri"#si 1$ B#s Tegangan dasar untuk distribusi 1: busdia#bil dari data gardu sebesar 4(1 2-ubungan bintang ditana-kan( sedangkanuntuk data 2A dasar adala- 5 2A.Untuk per-itungan siste# distribusi tiga $asataksei#bang ini di#ulai pada "abang 71dengan #enganggap titik ini sebagai bus a!un.0al ini dilakukan karena pada pe#buatan progra# tidak #e#per-itungkan pengatur tegangan dan pe#akaian trans$or#ator se-ingga untuk tegangan dan sudut padasla"kbus dia#bil dari -asil urnal EEE 1:,bus pada "abang 71. #odi$ikasi siste# ini sendiriterdiri dari 7,bus ;ekivalen dengan 1,bus<di#ana 4 bus terdiri dari rangkaian dan bebantiga $asa( 1 bus untuk rangkaian dan beban dua$asa serta  bus untuk rangkaian dan bebansatu $asa( sedangkan pe#asangan kapasitor s-unt sendiri terdapat pada bus 11 dan 75.0asil tegangan dan sudut dengan #etode pendekatan langsung dala# nilai per unit dapatdili-at pada tabel 4.1 berikut. Ta"l 0.1  Perbandingan -asil tegangan dansudut antara #etode langsung dengan urnalEEE 1: bus )garduP-,1P-,1P-,P-,P-,:P-,:k Hk 2ar k Hk 2ar k Hk 2ar 1G4(G((G(( 4  1:5:991:71(G(9(11(951(491(1:G:(GG(914(:(17:(9(7:97(:15(4G7(G75(9(95(1944(:G:(G4(:(155(1:(G441(:74(775(914(4:(75(4454(:5:(4(95:(71:((74(GG(1(1(G:(97(7:47(191(4(51(G7(191(44G1(G1(::(4(G(1(49:(1(:7(:1(7(11(515:((41(94((G(1::5(714(G5(G4(5(14:(G55:1(9G1(4G1(541(15(1(5::(4(4:4(:((97(::17(5(77(45(7:G(4(:11(GG(71(7:9(551(G9G(151G4(:(455(:4(4(G5:(414(:(44(1:(4(:4:(5:(4G(14(99:(744(1::(1541(57(99(777(::9(G(947(4:5(577(GG5(91G(79(59:5(54(47(:45(57(45(5:41(9:1(451((941(:(99:9(1(711(1G(:4((51(491(11(9(971(71(:19:(4(55:(71(7G4(::(119(G:7(:71(57(G71(1G7(419(57(179(4:7(7G(9(511(9:G(191(177(11(G(94(41:(:14(G5:(:5(::(771:11(G(79(97(471(G1G(11159(57(14G(:9(99(47(:141(59(1G11(7G(G1:(49(7G7(G(9(:(451G(:9G(:914(9(:9(4117(741:(:1G(G1:(711G(1G1:(43ari -asil tersebut dapat dili-at perbandingan antara -asil !ang diperole- dari progra# #etode pendekatan langsung dan-asil dari urnal EEE siste# 1:,bus( besar tegangan dan sudut $asa suda- sesuai se-inggai#ple#entasi progra# !ang dilakukan untuk #etode langsung ini dapat dianggap  benar dan dapat digunakan untuk #e#e"a-kansolusi aliran da!a untuk siste# distribusi radialtiga $asa tidak sei#bang. /. PENUTUP(si!#lan 3ari analisa ini dapat dia#bil beberapakesi#pulan sebagai berikut/1.'tudi aliran da!a #etode langsung berdasarkan topologi aringan ini dapatdigunakan untuk siste# distribusi radialtiga $asa sei#bang. .%etode langsung berdasarkan topologi aringan dapat digunakan untuk siste#distribusi radial tiga $asa tidak sei#bangdengan solusi !ang lebi- ekono#is(koko- serta e$isien. DAFTAR PUSTAKA 5
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks