INVERTER 3 kVA SATU FASE DENGAN METODE DIRECT DIGITAL SYNTHESIS MENGGUNAKAN 16-BIT DIGITAL SIGNAL CONTROLLER UNTUK INTEGRASI DENGAN JARINGAN DISTRIBUSI 220 V rms

Yohan Fajar Sidik, Dr. Eng. F. Danang Wijaya, S.T., M.T.

2013 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Energi terbarukan semakin dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan listrik di masa mendatang. Inverter sebagai salah satu peralatan yang terkait pada sektor energi terbarukan ini memegang peranan penting dalam pemanfaatan energi terbarukan secara luas. Dalam sistem inverter yang terhubung dengan jaringan listrik muncul permasalahan terkait fleksibilitas dalam pengendalian besar tegangan dan frekuensi. Secara normal, pengendalian parameter keluaran tersebut dilakukan dengan menerapkan strategi penyaklaran tertentu seperti sinusoidal pulse width modulation (SPWM) Dalam penelitian ini, metode yang diusulkan adalah direct digital synthesis (DDS) untuk membentuk SPWM yang dapat memenuhi persyaratan sinkronisasi dengan jaringan listrik seperti pengendalian besar tegangan dan frekuensi. DDS ini diimplementasikan menggunakan 16-bit digital signal controller. DDS adalah suatu teknik untuk mensintesis sinyal dari sebuah tabel diskret. Elemen dalam tabel tersebut adalah sebuah nilai amplitudo suatu sinyal dalam satu siklus yang dapat dipanggil datanya untuk membuat suatu sinyal dengan frekuensi tertentu. Pengaturan besar tegangan adalah dengan cara mengalikan suatu bilangan antara 0 s.d. 1 dengan nilai elemen dalam tabel. Inverter dengan kemampuan pengaturan besar tegangan dan frekuensi ini telah berhasil diterapkan dengan dihasilkannya inverter dengan spesifikasi daya 3 kVA, tegangan keluaran antara 47,2 - 246 V, frekuensi dengan resolusi 1 Hz, dan efisiensi inverter di atas 82 %.

The recent demand of renewable energy elevates rapidly. Inverter as one equipment relates closely to the renewable energy sector gain more and more important role by this condition. In a grid-connected system, the inverter should be able to adjust its output voltage and frequency in synchronize with the grid. The issues related to this is the output voltage and frequency resolution. Normally, in order to be able to control its output parameters, an inverter employs specific switching strategies such as sinusoidal pulse width modulation (SPWM). In this research, a direct digital synthesis (DDS) is proposed in order to create sinusoidal pulse width modulation (SWPM) that can meet the synchronization requirements such as voltage and frequency. The DDS is digitally implemented using low cost 16-bit digital signal controller. DDS is a technique to create various signal based on lookup table. The ability to adjust its frequency output since using a counter as an address to take some data form table. Meanwhile, the voltage adjustment is obtained by multiplying the data from table with decimal in range 0 - 1. A prototype has been built in the lab scale to verify the proposed system design. Experiment results has shown that the voltage ranges of 47,2 - 246 V and frequency resolution of 1 Hz can be achieved through the low cost controller. Another result, the efficiency of inverter is above 82 %.

Kata Kunci : energi terbarukan, inverter, sinusoidal pulse width modulation (SPWM), direct digital synthesis (DDS), digital signal controller