Optimasi penempatan kapasitor pada jaringan distribusi menggunakan algoritma genetika

RAHMAN, Yuli Asmi, Ir. Soedjatmiko, M.Sc

2010 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Drop tegangan melebihi batas toleransi yang diijinkan (±5% dari tegangan nominal) merupakan salah satu kendala yang sering muncul dalam sistem distribusi. Salah satu cara untuk memperbaiki profil tegangan adalah pemasangan kapasitor pada jaringan distribusi. Penyulang Cempaka yang termasuk wilayah kerja PT. PLN Suluttenggo Cabang Palu dengan panjang saluran 122.15 km dan terdiri dari 83 tiang trafo distribusi mengalami drop tegangan hingga mencapai 12.54% Metode optimisasi penempatan kapasitor menggunakan metode algoritma genetika untuk mencari lokasi dan ukuran kapasitor terbaik . Dengan membuat 3 model skenario yang berbeda dalam jumlah kandidat titik pemasangan kapasitor, dihasilkan 9 alternatif solusi berdasar fungsi objektif maksimum. Fungsi objektif dirumuskan sebagai profit hasil selisih penghematan biaya energi dengan biaya kapasitor. Secara keseluruhan, solusi yang dihasilkan mampu memperbaiki profil tegangan penyulang Cempaka hingga drop tegangan maksimum berkisar 3.81% hingga 4.98% Selain perbaikan profil tegangan, penempatan kapasitor juga mampu mengurangi rugi-rugi daya pada penyulang Cempaka sebesar 19.92% yang sebelumya mencapai 250.05 kW . Model solusi skenario ke tiga dengan total biaya Rp. 460.500.000,00 dengan efek perbaikan tegangan pada penyulang mencapai 4.98% dipilih sebagai model terbaik. Solusi ini mampu mempertahankan profil tegangan hingga kenaikan beban 30% dengan lama pengembalian biaya (payback period) selama 1,56 tahun.

One of the major problem in the distribution system is voltage drop, which exceeds tolerance (±5% of nominal voltage). In this respect, placing capacitors in distribution systems can improve voltage profile. Cempaka feeder belongs to PT. PLN Suluttenggo Palu branch with total length of 122.15 km consists of 83 distribution transformers which reaches voltage drop about 12,54%. Capacitor placement optimization was determined by genetic algorithm method to find the best location and size of capacitor. By making 3 different scenarios in the number of candidate capacitor locations, 9 alternative solutions were taking based on the net profit maximum for each scenario. The net profit corresponds to the amount that is saved by reducing losses after discounting the capacitor cost. Overall, solution obtained was capable to improve the voltage profile of Cempaka feeder up to a maximum voltage drop about 3.81% to 4.98%. In addition, besides improving voltage profile, the capacitor placement is also to reduce Cempaka feeder power losses by 19.92% from 250.05 kW. Based on minimal total cost of capacitors, it was found that the best solution is given by second scenario with a total cost of Rp. 460.500.000,00. Further the feeder voltage drop reaches 4.98%. This solution is able to maintain voltage profile up to 30% increasing load about 1.56 year payback period .

Kata Kunci : Optimisasi, Kapasitor, Algoritma genetika, Profil tegangan, optimization, genetic algorithm, voltage profile