Perancangan power system stabilizer berbasis metode umpan-balik pencuplikan cepat untuk stabilitas transien sistem multimesin

JAMAL, Agus, Ir. Soedjatmiko, M.Sc

2009 | Tesis | S2 Magister Sistem Energi Elektrik

Power System Stabilizers (PSS) merupakan suatu perlengkapan yang digunakan untuk membantu sistem eksitasi dalam rangka meningkatkan kinerjanya dalam meredam osilasi system tenaga listrik. Untuk sistem tenaga listrik skala besar yang terdiri dari banyak mesin yang terinterkoneksi, penalaan parameter power system stabilizer (PSS) menjadi masalah kompleks yang dikarenakan munculnya berbagai jenis osilasi baik frekuensi rendah, menengah, maupun tinggi. Masalah ini semakin menyulitkan manakala kondisi operasi sistem tenaga listrik yang bervariasi terhadap waktu. Banyak metode yang telah dikembangkan untuk penalaan parameter PSS dalam mengendalikan sistem eksitasi mesin. Dalam pendekatan penalaan simultan, diperlukan piranti komputasi dengan kinerja tinggi untuk mendapatkan penalaan parameter PSS yang optimal. Sedang untuk penalaan berurutan diperlukan piranti komputasi dengan kinerja rendah, dan dibutuhkan evaluasi hasil penalaannya. Dalam menangani system tenaga listrik yang besar yang membutuhkan penalaan parameter PSS secara cepat dan akurat, metode-metode ini tidak efektif. Dalam tesis ini diuraikan penerapan metode umpan-balik pencuplikan cepat untuk perancangan PSS dalam menangani osilasi pada sistem tanaga listrik multimesin. Guna mengetahui kinerja PSS dengan metode ini, dilakukan simulasi berupa pemberian gangguan hubung singkat pada saluran transmisi sistem tenaga listrik multimesin dua area. Dalam rangka menilai unjuk kerja PSS dengan metode ini, maka hasilnya dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari PSS jenis Delta w PSS dan PSS jenis Delta Pa. Berdasarkan hasil-hasil yang diperoleh ditunjukkan bahwa kinerja PSS menggunakan metode umpan-balik pencuplikan cepat lebih unggul dibanding kinerja PSS Delta w dan PSS Delta Pa, khususnya untuk jenis gangguan hubung singkat fase ke tanah dan fase ke fase.

Power System Stabilizers (PSS) are added to excitation systems, to enhance the damping of electric power system during low frequency oscillations. For large scale power systems comprising of many interconnected machines, the power system stabilizer (PSS) parameter tuning is a complex exercise due to the presence of several poorly damped modes of oscillation. The problem is further complicated by continuous variation in power system operating conditions. In the simultaneous tuning approach, exhaustive computational tools are required to obtain optimal parameter settings for the PSS, while in case of sequential tuning, although the computational burden is lesser, evaluating the tuning sequence is an additional requirement. There is a further problem of eigenvalue drift. This thesis proposes the applications of fast output sampling feedback techniques for designing robust power system stabilizers for a multi machine system. Simulations are done with several fault tests at transmission line on Two Area Multimachine Power System. As reference fast output sampling feedback techniques of PSS, Delta w PSS and Delta Pa PSS have been used to be compared to the PSS. The result shows that power transfer response using fast output sampling feedback techniques of PSS robust than Delta w PSS and Delta Pa PSS, especially for phase to ground fault and phase to phase fault.

Kata Kunci : Power System Stabilizer, metode umpan-balik pencuplikan cepat, stabilitas transien, gangguan hubung singkat, fast output sampling feedback techniques, transient stability, short circuit