Kendali PID Sebagai Penstabil Frekuensi Dan Tegangan Pembangkit Listrik Mikrohidro Menggunakan Beban Komplemen

ANA NINGSIH, Ir. Oyas Wahyunggoro, M.T, Ph.D. ; Ir. M Isnaeni BS, M.T

2014 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Mikrohidro adalah sumber pembangkit listrik terbatas yang memanfaatkan ketingian aliran air pada level tertentu untuk memutar turbin, kemudian disambungkan ke generator sehingga menghasilkan sumber energi listrik baru. Mikrohidro merupakan salah satu solusi dalam masalah krisis energi selama ini. Selain itu kestabilan tegangan dan frekuensi sangat diperlukan dalam penggunaan pembangkit listrik ini. Tegangan yang tidak stabil membuat peralatan listrik (beban) mudah rusak, untuk mengurangi ketidakstabilan ada berbagai cara, salah satunya yaitu menggunakan rangkaian kendali elektronik beban semu/ komplemen. Tujuan penelitian ini adalah membuat kendali penstabil frekuensi dan tegangan PLTMH. Adapun metode yang digunakan IGC (Induction Genertor Controller), dimana generator akan dibebani dengan total beban yang selalu konstan. Beban pada konsumen (aktif) ditambah beban komplemen (semu) sama dengan kapasitas nominal generator. Pada penelitian ini menggunakan generator 3 phase dan motor induksi 3 phase sebagai mesin penggerak, dengan beban utama menggunakan lampu dan beban semu menggunkan heater. Kendali utama menggunakan mikrokontroler dsPIC 30F4012 dihubung dengan sensor tegangan. Mikrokontroler bekerja menggunakan PWM dengan umpan balik menggunakan PID, yang kemudian PWM memberikan informasi pulsa ke rangkaian saklar elektronik beban semu. Penggunaan PID pada sistem kendali ini akan menghasilkan tegangan di generator dengan nilai 50 Hz dan 220 Vac baik ada beban ataupun tidak. Sehingga tegangan yang disalurkan ke konsumen stabil dan tidak merusak peralatan elektronik.

Micro-hydro power plant is limited power source that utilizes the water, level to turn a turbine, and then connected to a generator to produce electrical energy source. Micro-hydro is one solution to energy crisis problem . In addition, the voltage and frequency stability is needed in the use of the power plant. Unstable voltage makes electrical equipment (load) damaged. There are various ways to reduce the instability problem one of them is a chain of electronic control load complement. The research aims at designing the control system for PLTMH frequency stabilizer. IGC (Induction Generator Controller) method was used where the generator was loaded constantly in which the nominal capacity was the combination of consumer (active) load and apparent load. The research was conducted using 3 phase generator and 3 phase induction motor as a driver where the lamp was used as active load and the heater was used as apparent load. Microcontoller connected to the voltage sensor was applied as a main controller which was working based on PWM. PID was used as a controller method. The PWM produced the pulse information based on PID to the electronic switching circuit of apparent load. The experiment result show that the use of the PID control system generates a voltage at the generator with a value of 50 Hz and 220 Vac in loaded and unloaded conditions. So that the voltage supplied to consumers is stable and does not harm electronic equipment.

Kata Kunci : Beban komplemen (semu), IGC, mikrokontroler dsPIC 30F4012, mikrohidro, PID, PWM.