PERENCANAAN OPERASI JANGKA PENDEK SISTEM JAWA-BALI DENGAN MEMPERHATIKAN MASUKNYA PEMBANGKIT ENERGI TERBARUKAN INTERMITEN (PLTS FOTOVOLTAIK) : PENDEKATAN SPINNING RESERVE PROBABILISTIK

DIMAS PULUNG HERJUNO, Sarjiya, S.T., M.T., Ph.D. ; Ir. Tiyono, M.T.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK ELEKTRO

Pemanfaatan energi baru dan terbarukan akan lebih diutamakan dalam penyediaan tenaga listrik dengan target pemanfaatan energi baru dan terbarukan lebih dari 23% pada tahun 2025 dan penurunan tingkat emisi gas rumah kaca sebesar 29% di tahun 2030. PLTS Fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik dengan menggunakan modul fotovoltaik. PLTS fotovoltaik yang memiliki karakteristik intermiten ditunjukkan dengan adanya uncertainty dan variability maka akan mempengaruhi perencanaan operasi jangka pendek sistem tenaga listrik. PLTS fotovoltaik intermiten yang direpresentasikan sebagai negative load akan mengubah pola netload pada profil beban. Perencanaan operasi jangka pendek yang biasanya hanya didasarkan pada informasi profil beban yang sudah definitif menjadi tidak bisa digunakan lagi sebagai acuan. Perencanaan operasi jangka pendek yang baru memerlukan alokasi spinning reserve yang tepat. Penambahan alokasi spinning reserve akan mengubah perencanaan operasi jangka pendek unit commitment dan economic dispatch sehingga keandalan sistem yang ditinjau melalui indeks keandalan Expected Energy Not Supplied (EENS) dapat dicapai. Penelitian ini melakukan evaluasi pada operasi jangka pendek sistem Jawa-Bali yang menggunakan metode pendekatan spinning reserve deterministik 1/2 N-1 dan membandingkan dengan metode pendekatan spinning reserve usulan, yaitu metode spinning reserve deterministik N-1 dan spinning reserve probabilistik dengan tujuan mendapatkan biaya total optimal yang merupakan penjumlahan dari biaya operasional dan biaya keandalan. Metode usulan akan digunakan untuk menyusun perencanaan operasi jangka pendek yang mempertimbangkan penetrasi PLTS. Penelitian ini menggunakan software MATLAB dengan solver MIQP dari IBM CPLEX dan didapatkan biaya total yang lebih optimal dengan metode pendekatan spinning reserve usulan. Nilai penetrasi maksimum PLTS dengan metode usulan probabilistik pada profil hari beban tinggi kondisi normal sebesar 40% dan kondisi ekstrem sebesar 39%.

The use of renewable energy will take precedence over the provision of electricity with renewables energy use targets over 23% in 2025 and reduction in greenhouse gas emissions by 29% in 2030. Solar photovoltaic is a power plant that converts solar energy into electrical energy using photovoltaic modules. Solar photovoltaic which have intermittent characteristics showed by uncertainty and variability will affect the short-term operation planning of electrical power system. The intermittent of solar photovoltaic represented as negative loads will alter the netload pattern on the load profile. The short-term operation planning that usually based solely on definitive load profile information become unusable as a reference. New short-term operation planning needs precise spinning reserve allocation. The addition of spinning reserve allocation will change unit commitment and economic dispatch of short-term operation planning that system reliability reviewed through expected energy not supplied (EENS) can be achieved. This study evaluated the short-term operation of Jawa-Bali system which used 1/2 N-1 spinning reserve approach and compared with proposed spinning reserve approach, namely the N-1 deterministic and probabilistic spinning reserve approach with aim to obtaining the optimal total cost which is the sum of the operational costs and reliability costs. The proposed method will used to develop short-term operation planning that is considers solar photovoltaic penetration. The study uses MATLAB software with MIQP solver from IBM CPLEX and obtain more optimal total cost with the proposed spinning reserve approach method. Maximum penetration value of solar photovoltaic with probabilistic spinning reserve approach on peak load profile of normal condition is 40% and extreme condition is 39%.

Kata Kunci : unit commitment, economic dispatch, spinning reserve, solar photovoltaic, mixed integer quadratic programming.