Perhitungan cepat indeks stabilitas tegangan sistem tenaga dengan metode estimasi kondisi inkremental

ZEBUA, Osea, Ir. Hamzah Berahim, MT

2001 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Nilai singular minimum dari matriks Jacobian persamaan aliran daya telah diusulkan sebagai indeks stabilitas tegangan dan karena informasi mengenai ketidakstabilan tegangan sistem tenaga dibutuhkan secepat mungkin, maka perhitungan nilai singular minimum harus tidak memakan waktu yang lama dan flop komputasi yang besar. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai singular minimum matriks Jacobian persamaan aliran daya secepat dan seakurat mungkin, dengan membuat perhitungan nilai singular minimum dan program komputer penyelesaian aliran daya pada komputer pribadi. Penyelesaian aliran daya dengan metode Newton-Raphson dengan pemakaian teknik matriks jarang digunakan dalam penelitian ini. Perhitungan nilai singular minimum dilakukan dengan menggunakan metode estimasi kondisi inkremental yang diusulkan oleh Bischof (1990) dan digabungkan dengan sedikit iterasi dari metode Lof. Hasil metode ini dibandingkan dengan hasil dari metode Lof dan pernyataan MATLAB min(svd(J)). Hasil penelitian ini menunjukkan hahwa program aliran daya yang dibuat dapat digunakan untuk penyelesaian aliran daya. Nilai singular minimum semakin kecil bila terdapat gangguan pada sistem tenaga seperti hilangnya generator dan putusnya saluran transmisi. Hasil simulasi dengan kasus uji IEEE 14 bus menunjukkan nilai singular minimum menurun dari 0,5468 pada kondisi semua generator dan cabang terhubung menjadi 0,3614 pada kondisi satu generator terputus dan dua cabang tidak terhubung. Perhitungan nilai singular minimum dengan metode estimasi kondisi inkremental lebih baik dari metode Lof dan basil pernyataan MATLAB min(svd(J)) dengan ukuran blok matriks yang sesuai. Hasil penelitian dengan kasus uji yang sama menunjukkan metode estimasi kondisi inkremental memakai 7254 flops dengan operasi blok matriks yang sesuai dan 9180 flops dengan operasi tanpa blok matriks, sedangkan metode Lof memakai 11504 flops dan pernyataan MATLAB min(svd(J)) memakai 41987 flop.

A minimum singular value of Jacobian matrix of power flow equation had been proposed as a voltage stability index and because information about voltage instability of power system is needed as fast as possible, so the minimum singular value calculation must be not spend much time and computation flops. This research aims to find the minimum singular value of Jacobian matrix of power flow equation as fast and accurate as possible with make minimum singular value calculation and power flow solution computer program at personal computer. The power flow solution with Newton-Raphson method with utilizing sparse matrix technique were used in this research. The minimum singular value calculation is done with using the incremental condition estimation method which proposed by Bischof (1990) and combined with smaller iteration of Lof's method. The results of this method are compared with the results from Lof's method and MATLAB's statement min(svd(J)). The results of this research show that the power flow program can used in power flow solution. The minimum singular value decrease if there are disturbances at power system such as, loss of generator and out of service line transmission. Simulation results with IEEE 14 bus test case show that the minimum singular value decrease from 0.5468 at all generators and branches are in service conditions to 0.3614 at one generator is out of service and two branch lines are out of service condition. The minimum singular value calculation with the incremental condition estimation method are better than Lof's method and the result from MATLAB's statement min(svd(J)) with the approriate size of matrix's block. Results of this research show with the same test case that the incremental condition estimation method use 7254 flops with approriate matrix's block operation and 9180 flops with no matrix's block operation, the Lof's method use 11504 flops and MATLAB's statement min(svd(J)) use 41987 flops.

Kata Kunci : Stabilitas tegangan, indeks stabilitas tegangan, nilai singular minimum, estimasi kondisi inkremental, flops komputasi, Voltage stability, voltage stability index, minimum singular value, incremental condition estimation, computation flops