MODEL INTEGRASI PENGEMBANGAN KAPASITAS PEMBANGKIT DAN SALURAN TRANSMISI DENGAN MEMPERTIMBANGKAN POTENSI PEMBANGKITAN TERSEBAR

RAHMAT ADIPRASETYA AL HASIBI, Prof. DR. Ir. Sasongko Pramono Hadi, DEA; Sarjiya, S.T., M.T., Ph.D.

2020 | Disertasi | DOKTOR TEKNIK ELEKTRO

Model perencanaan sistem tenaga listrik yang terintegrasi dengan memperhatikan potensi pembangkitan tersebar telah dikembangkan dalam penelitian ini. Model yang dikembangkan merupaka model dengan bentuk Mixed Integer Linear Programming (MILP). Model dianalisis melalui pendekatan fungsi obejektif tunggal dan fungsi objektif jamak. Selain itu, model juga diimplementasikan sebagai model perencanaan statis dan dinamis. Algoritma fungsi objektif jamak yang digunakan adalah metode epesilon-constraint yang dikombinasikan dengan Fuzzy Decision Making. Sifat intermiten dari sumber energi terbarukan telah diikutertakan ke dalam model yang dikembangkan. Sifat intermiten dianalisis dengan menggunakna metode kluster K-Means. Model dan prosedur yang telah dikembangkan diimplementasikan ke dalam sistem uji Garver 6 Bus dan IEEE 24 Bus. Dalam implementasi model stasis, perencanaan dengan pendekatan fungsi objektif tunggal menghasilkan penurunan biaya dan emisi berturut-turut sebesar 0,41% dan 3,74% jika pembangkitan tersebar diikutsertakan dengan tingkat penetrasi sebesar 30%. Melalui pendekatan fungsi objektif jamak, biaya perencanaan dapat diturunkan sebesar 8,23% pada tingkat emisi yang sama. Kontribusi utama dalam penelitian ini ditunjukkan melalui implementasi metode kluster k-means untuk mengakomodasi sifat intermiten pembangkitan tersebar ke dalam model perencanaan. Dengan pendekatan fungsi objektif jamak yang dikombinasikan dengan metode kluster, biaya perencanaan dapat diturunkan sebesar 7,85%. Perbedaan yang paling menonjol jika dibandingkan dengan hasil melalui pendekatan fungsi objektif jamak tanpa metode kluster adalah teknologi pembangkitan tersebar yang terpilih. Dengan menggunakan metode kluster, perhitungan optimisasi menghasilkan photovoltaic (PV) sebagai teknologi pembangkitan tersebar meskipun memiliki biaya investasi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan wind turbine (WT). Implementasi model perencanaan dinamis telah dilakukan dengan pendekatan fungsi objektif jamak dengan dikombinasikan dengan metode kluster. Hasil simulasi perencanaan dinamis dengan pembangkitan tersebar menghasilkan penurunan biaya perencanaan sebesar 7,38% jika dibandingkan dengan perencanaan tanpa pembangkitan tersebar.

Integrated model of electrical power system planning with the condsideration of distributed generation potential has been developed in this research. The model developed is a model with Mixed Integer Linear Programming (MILP). Models are analyzed through several approaches, which are single obejective functions and multi objective functions. In addition, the model is also implemented as a static and dynamic planning model. The algorithm of the multi objective function used is the epsilon-constraint method combined with the Fuzzy Decision Making. The intermittent nature of renewable energy sources has been opted into the developed model. Intermittent properties are analyzed by using the K-Means cluster method. The models and procedures that have been developed are implemented into the Garver 6 Bus and IEEE 24 Bus test System. In the implementation of stasis models, planning with a single objective function approach resulted in cost and emissions reductions of 0.41% and 3.74% respectively if the distributed generation was included with the penetration level of 30%. Through multi-objective approach, planning costs can be lowered by 8.23% at the same emission level. The main contributions in this study are demonstrated through the implementation of the K-means cluster method to accommodate the intermittent properties of the distributed generation into the planning model. With the approach of multi-objective function combined with the cluster method, the planning cost can be lowered by 7.17%. The most prominent difference when compared to results through a multiple objective function approach without a clustered method is a distributed generation technology that is selected. By using the cluster method, the calculation of the optimization generates photovoltaic (PV) as a distributed generation technology even though it has a higher investment cost compared to the wind turbine (WT). Implementation of dynamic planning model has been done with the approach of multi-objective function by combined with the cluster method. Dynamic planning simulation results with distributed generation resulted in a reduction in planning costs of 7.38% when compared to the planning without distributed generation.

Kata Kunci : Model Perencanaan, integrasi, pembangkit listrik, saluran transmisi, pembangkitan tersebar