Peningkatan besar-besaran dalam permintaan daya listrik dan tingkat penetrasi pembangkit terdistribusi berbasis terbarukan pada sistem distribusi telah berkontribusi pada aliran daya yang besar dalam utilitas jaringan.
Akibatnya, sebagian jaringan transmisi mengalami kemacetan yang menyebabkan pemadaman yang tidak terduga dan seluruh jaringan dioperasikan pada kondisi rentan. Static Synchronous Compensator (STATCOM) adalah salah satu cara paling efektif untuk mengatasi masalah ini. Manfaat memperkenalkan STATCOM ke dalam sistem dapat lebih dimaksimalkan dengan lokasi dan ukuran perangkat yang sesuai. Dalam pekerjaan ini, jumlah, lokasi, dan ukuran STATCOM yang optimal ditentukan untuk mengurangi kehilangan daya nyata dan penyimpangan tegangan.
di bawah beberapa peristiwa N-1 dan N-2 yang paling parah. Peristiwa yang paling parah untuk pemadaman listrik ditentukan menggunakan indeks keparahan gabungan (CI) yang diusulkan. Lokasi dan ukuran STATCOM yang optimal dalam sistem uji bus IEEE 30 diidentifikasi menggunakan algoritma multi-objective Particle Swarm Optimization (MOPSO).
Jaringan tenaga listrik saat ini mengalami aliran daya yang besar karena peningkatan besar-besaran baik permintaan daya listrik maupun penetrasi unit pembangkit terdistribusi di tingkat distribusi. Hal ini secara signifikan menyebabkan beberapa bagian dari jaringan transmisi mengalami kemacetan dan akibatnya, pemadaman listrik yang tidak terduga dapat terjadi pada sistem tenaga. Pada titik ini, seluruh jaringan dioperasikan pada kondisi rentan. Ketidakamanan sistem ketenagalistrikan adalah salah satu penyebab insiden pemadaman listrik besar baru-baru ini yang terjadi di Semenanjung Malaysia pada tanggal 27 Juli 2022. Karena kegagalan teknis di gardu induk, terjadi pemadaman listrik yang parah yang menyebabkan hilangnya beban total sebesar 2,2GW. Peristiwa ini harus menjadi pemicu bagi operator jaringan untuk memperkirakan dan merencanakan peningkatan keamanan sistem tenaga listrik yang ada. Penilaian dan analisis keamanan pada tingkat kontinjensi yang berbeda sangat penting untuk memastikan jaringan yang ada cukup kuat untuk menahan peristiwa yang tidak terduga.
Dalam tulisan ini, metode pemeriksaan skenario terburuk dalam berbagai kontinjensi diperkenalkan untuk penilaian keamanan sistem tenaga. Tiga indeks analitik yaitu; indeks kinerja aliran daya nyata (PI), indeks kinerja tegangan (VPI) dan indeks keparahan gabungan (CI) telah diadopsi dalam penelitian untuk menentukan peristiwa N-1 dan N-2 yang paling parah. Selanjutnya, jumlah, ukuran, dan lokasi STATCOM yang optimal diperiksa dalam sistem uji bus IEEE 30 yang dimodifikasi untuk mengurangi kehilangan daya nyata dan deviasi tegangan bus sambil memenuhi batasan operasi sistem daya. Lokasi dan ukuran STATCOM yang tepat telah diidentifikasi secara efektif menggunakan algoritma Multiobjective Particle Swarm Optimization (MOPSO).
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa performa sistem keseluruhan dalam hal RPL dan BVD semakin diminimalkan saat 3-STATCOM ditempatkan secara optimal di bus 30, bus 19, dan bus 18 dengan ukuran optimal untuk kedua peristiwa pemadaman saluran N-2; baris 27-30 dan 10-20, dan baris 29-20 dan 10-20. Tegangan pada setiap bus beban semakin meningkat ketika 3-STATCOM terintegrasi dalam sistem. Kerugian daya nyata dan reaktif juga semakin berkurang ketika 3-STATCOM ditempatkan secara optimal. Kedua peristiwa N-2 menghasilkan hasil yang serupa di mana lokasi optimal untuk 2-STATCOM adalah bus 19 dan bus 30 dan 3-STATCOM adalah bus 19, bus 30, dan bus 18. Namun, untuk 1-STATCOM, bus 30 adalah lokasi optimal untuk 1-STATCOM bus 30 adalah lokasi optimal untuk pemadaman jalur 27-30 dan 10-20 dan bus 29 adalah lokasi optimal untuk jalur 29-10 dan 10-20.
Makalah ini mengusulkan sebuah pendekatan untuk memeriksa skenario terburuk dalam berbagai kontinjensi untuk penilaian keamanan sistem tenaga. Tiga indeks analitik yaitu; indeks kinerja aliran daya nyata (PI), indeks kinerja tegangan (VPI) dan indeks keparahan gabungan (CI) telah diadopsi dalam penelitian untuk menentukan peristiwa N-1 dan N-2 yang paling parah. Selanjutnya, jumlah, ukuran, dan lokasi STATCOM yang optimal diperiksa dalam sistem uji bus IEEE 30 yang dimodifikasi untuk mengurangi kehilangan daya nyata dan deviasi tegangan bus sambil memenuhi batasan operasi sistem daya. Lokasi dan ukuran STATCOM yang tepat telah diidentifikasi secara efektif menggunakan algoritma Multiobjective Particle Swarm Optimization (MOPSO).
Penulis: Lilik Jamilatul Awalin, ST, SPd, MT, PhD.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Ismail, Bazilah, et al. “Optimal Placement and Sizing of STATCOM (s) for Power System Security Improvement using MOPSO.” 2022 IEEE International Conference on Power and Energy (PECon). IEEE, 2022.
