HYBRID1 (ANFIS)

THEORY AND IMPLEMENTATION FOR POWER SYSTEM

Disusun Oleh :

Akhmad Frandicahya P 0810633026

Gigih Prayogi 0910632007

M. Iqbal Gama Agniya 0910632008

URUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Terus melonjaknya harga minyak mentah, gas dan batu bara mengakibatkan

pengunaan energi fosil-khususnya untuk bahan bakar pembangkit listrik-bukan saja menjadi

mahal, melainkan juga langka.

Dalam kondisi krisis energi seperti ini, pelaku usaha di bidang kelistrikan mencoba

menggalakkan pengunaan energi terbarukan (renewable) seperti tenaga panas bumi.

Sayangnya, penggunaan energi alternatif tadi memerlukan biaya mahal karena teknologinya

belum 100% dikuasai oleh para ahli kelistrikan Indonesia.

Ditambah lagi, pendirian Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP) hanya bisa

dilakukan di daerah pegunungan yang memiliki kandungan uap panas bumi yang besar.

Sudah tentu fasilitas alam tadi tidak dimiliki oleh semua daerah.

Lantas, pembangkit berbahan bakar apa yang layak dikembangkan di daerah pelosok

di tengah krisis energi dan tidak memiliki banyak pilihan bahan bakar?

Tampaknya pembangkit berbahan bakar tenaga air dan tenaga surya dan biofuel (hibrida)

cocok untuk diterapkan di daerah terpencil karena pertimbangan bukan hanya murah,

melainkan juga sumber energinya terbarukan.

Vice President Energi Terbarukan PLN Ario Senoaji mengakui penyediaan energi

terbarukan melalui PLTH tidak saja murah, tetapi juga efisien dan ramah lingkungan.

Atas dasar petimbangan itu, manajemen PLN sekarang ini mengarahkan

pengembangan bahan bakar pada energi hibrida, sebab jika dikelola dengan baik, jenis energi

ini akan menjadi berkesinambungan.

Ario mengaku prihatin melihat beberapa daerah di Indonesia belum teraliri listrik,

padahal daerah tadi memiliki potensi energi terbarukan yang cukup besar.

Misalnya Rote Ndao, Bali, dan Pantai Selatan Pulau Jawa yang memiliki potensi

angin luar biasa. Hanya saja untuk Pulau Jawa, karena jumlah penduduk dan industri yang

beropersi sangat banyak, tidak layak untuk dikembangkan PLTH.

Rencana PLN untuk mengembangkan energi terbarukan sebenarnya sudah dirancang

lama. Bahkan, sejak era 1980-an, BUMN itu sudah memulai pemakaian energi terbarukan,

meskipun belum mengklasifikasikannya.

PLN bahkan sudah melakukan studi indentifikasi jika 75.000 MW bisa dihasilkan

dari tenaga hibrida. "Waktu itu sulit berkembang, karena BBM disubsidi. Namun, saat harga

BBM naik dan subsidi dikurangi, maka energi ini menjadi semakin kompetitif.

Dia membenarkan tadinya tenaga surya sangat mahal, sekarang sebaliknya. Bahkan

di tempat-tempat tertentu seperti Kabupaten Wamena, Papua, bahan bakar pembangkit harus

diangkut dengan pesawat terbang, tentu harga listrik yang dihasilkan jauh lebih mahal. Oleh

karena itu, pemanfaatan tenaga surya menjadi lebih murah dan efisien.

Atas pertimbangan tersebut, saat ini PLN meminta ke unit-unit untuk memetakan

potensi dari energi terbarukan apakah itu dari surya, biofuel, atau biotermal.

Saat ini banyak daerah di Tanah Air yang mengembangkan energi hibrida untuk

kapasitas pembangkit 80 kWh. Pertanyaannya jika bisa dibangun pembangkit tenaga Hibrida

sebesar 150 kWh.

Dengan begitu pelanggan PLN bisa bertambah, produksinya juga lebih murah dan

operasi yang tadinya hanya 12 jam, bisa menjadi 24 jam. Pemanfaatan tenaga hibrida di Rote

bisa menjadi contoh untuk pengembangan tenaga hibrida di daerah lain. Dengan potensi

energi terbarukan yang dimiliki daerah itu, Rote bisa mengembangkan PLTH insolasi

matahari rata-rata 5 kWh/ m2/ hari dan kecepatan angin rata-rata 3,1-5,6 m/detik.

Sukses PLTM Rote memberikan pelajaran bahwa pemanfaatan tenaga matahari,

angin, dan biofuel sangat mungkin diterapkan untuk penyebaran listrik di daerah terpencil

yang berlum tersentuh jaringan PLN.

Dengan kata lain, keadilan untuk menikmati terang-benderangnya aliran listrik perlu

aksi konkret dari pemerintah. Pelaksanaan aksi itu harus dilakukan berbarengan antara di

perkotaan dan daerah terpencil. Sebab penduduk di daerah pelosok statusnya sama yakni

bangsa Indonesia.

1.2. RUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sabagai berikut:

1. Bagaimana teori dari penggunaan Hybrid Power System?

2. Apa saja implementasi dari Hybrid Power System?

3. Kriteria apa saja yang dipertimbangkan dalam menentukan Hybrid Power System?

1.3. TUJUAN

Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sabagai berikut:

1. Mengetahui teorema dari Hybrid Power System

2. Mengetahui peranan dari Hybrid Power System dalam ketersediaan tenaga listrik

diperkotaan maupun dipedesaan

3. Mengetahui implementasi dari Hybrid Power System?

4. Mengetahui Kriteria apa saja yang dipertimbangkan dalam menentukan Hybrid Power

System ?

BAB II

TEORI DASAR

2.1. SISTEM HIBRIDA

Sistem Hybrid adalah system pembangkit listrik yang terdiri dari 2 atau lebih system

pembangkit dengan sumber energy berbeda. Misalnya Listrik Tenaga Surya (Photovoltaic, -

PV) dipadu dengan genset, maka disebut Hybrid PV-Genset. System Hybrid yang pernah

diterapkan di Indonesia adalah: Hybrid PV-Genset, Hybrid PV-Mikrohydro, Hybrid PV-Bayu

( angin) , dan bahkan Hybrid PV-Bayu-Genset.

Dilihat dari cara pendistribusian listriknya, system hybrid adalah system centralized,

yakni pembangkit berada disuatu lokasi, dan listrik yang dihasilkan didistribusikan melalui

jaringan distribusi ke rumah-rumah konsumen. Istilah hybrid sering juga digunakan untuk

system Grid Connected PV (yakni menggabungkan/ " mencantolkan" Pembangkit Listrik

Tenaga Surya ke jaringan PLN) . System hybrid yang penempatan PLTS nya diselaraskan

dengan arsitektur bangunan ( tidak sekadar ditempelkan) disebut BIPV ( Building Integration

PV) . Sistem seperti ini belum pernah ada di Indonesia.System hybrid PLTS tidak hanya

diterapkan di listrik pedesaan tetapi juga banyak diterapkan di perkotaan.

Alasan teknis dimanfaatkannya system hybrid adalah sebagai berikut:

Saling melengkapi keunggulan dan kelemahan masing-masing pembangkit :

Misalnya untuk Hybrid PV-Mikrohydro, pada musim penghujan air banyak tetapi

matahari relatif sedikit, dan sebaliknya jika musim kemarau.

Mengoptimalkan kemampuan system pembangkit :

pada Hybrid PV-Genset, genset untuk memenuhi kebutuhan pada saat " peak load" ,

sedangkan pada saat " base load" genset dimatikan dan PLTS mencatu listrik ke

jaringan, dengan demikian masing-masing pembangkit dapat beroperasi pada

kapasitas optimalnya.

Mengurangi ketergantungan pada suplai BBM:

pada Hybrid PV-Genset pemakaian genset dapat dikurangi sampai dengan 75% ,

tanpa mengganggu suplai kebutuhan listrik, sehingga ketergantungan suplai BBM

untuk genset dapat dikurangi.

Meningkatkan keandalan ( reliability) dan kualitas suplai listrik. Grid connected/

BIPV dapat meningkatkan keandalan dan kualitas suplai listrik karena listrik yang

disuplai lebih stabil dan dapat di-set agar memiliki fungsi back up.

Alasan ekonomisnya adalah sebagai berikut:

Meningkatkan efisiensi system pembangkit:

Hybrid PV-Genset mengurangi biaya operasional system, karena pada saat " base

load" dimana kebutuhan listrik konsumen jauh dibawah kapasitas genset, maka genset

dapat dimatikan dan PLTS menggantikan, sehingga genset tidak dibiarkan beroperasi

pada kapasitas dibawah kapasitas optimum.

Meningkatkan keandalan ( reliability) dan pelayanan, secara ekonomis. Listrik

pedesaan yang beroperasi 6-12 jam per hari dapat ditingkatkan menjadi beroperasi

penuh 24 jam/ hari secara ekonomis. Apabila peningkatan dilakukan dengan

menggunakan genset saja maka investasi yang dibutuhkan kecil tetapi biaya operasi

akan meningkat karena pada saat " base load" genset terus beroperasi, ketergantungan

terhadap suplai BBM juga semakin tinggi ( di pedesaan/ pulau terpencil sulit

diharapkan kepastian suplai BBM) . Apabila peningkatan dilakukan dengan

menambah PV saja, meskipun biaya operasi menjadi nol tetapi biaya investasi akan

membengkak. Hybrid PV-genset dapat meningkatkan keandalan dan suply listrik 24

jam ( layanan kepada pelanggan) dengan menghindari penambahan investasi awal

yang terlalu besar, menghindari biaya operasi yang besar, dan mengurangi

ketergantungan terhadap suplai BBM.

System hybrid pada dasarnya adalah customized system. Sistem dirancang dengan

memperhatikan kebutuhan spesifik dan target yang ingin dicapai, oleh karenanya komposisi

kontribusi masing-masing pembangkit dapat diatur agar target dapat dicapai dengan baik.

System Hybrid PV-Genset untuk listrik pedesaan di isolated grid misalnya, umumnya

dirancang 20-30% PLTS dan 70-80% genset, rancangan ini didasarkan pada load profile

listrik pedesaan dimana umumnya " base load" berkisar antara 20-30% dari " peak load" .

Kapasitas System Hybrid umumnya adalah 10kW, 20kW, 40kW, 60kW, 80kW, 100kW.

Sistem paling besar yang pernah diterapkan di dunia adalah 10MW.

Dengan menggunakan teknologi moduler, system hybrid kami dapat dibangun dengan

prinsip rumah tumbuh, misalnya jika diinginkan system hybrid 100kW tetapi kesiapan

investasi hanya cukup untuk 20kW dahulu, maka dapat dibangun system yang 10kW dulu

kemudian sisanya dibangun menyusul, system yang sdh dipasang terdahulu tidak akan

dibuang.

Hybrid System atau Pembangkit Listrik Tenaga Hibrida (PLTH) merupakan salah

satu alternatif sistem pembangkit yang tepat diaplikasikan pada daerah-daerah yang sukar

dijangkau oleh sistem pembangkit besar seperti jaringan PLN atau PLTD. PLTH ini

memanfaatkan renewable energy sebagai sumber utama (primer) yang dikombinasikan

dengan Diesel Generator sebagai sumber energi cadangan (sekunder).

Pada PLTH, renewable energy yang digunakan dapat berasal dari energi matahari,

angin, dan lain-lain yang dikombinasikan dengan Diesel-Generator Set sehingga menjadi

suatu pembangkit yang lebih efisien, efektif dan handal untuk dapat mensuplai kebutuhan

energi listrik baik sebagai penerangan rumah atau kebutuhan peralatan listrik yang lain

seperti TV, pompa air, strika listrik serta kebutuhan industri kecil di daerah tersebut. Dengan

adanya kombinasi dari sumber-sumber energi tersebut, diharapkan dapat menyediakan catu

daya listrik yang kontinyu dengan efisiensi yang paling optimal.

Gambar berikut memperlihatkan contoh sistem PLTH yang mengkombinasikan

Tenaga Surya, Tenaga Angin, dan Diesel Generator

Gambar berikut memperlihatkan contoh sistem PLTH yang mengkombinasikan

Tenaga Surya, Tenaga Angin, dan Diesel Generator

Gambar 1. Sistem PLTH yang mengkombinasikan Tenaga Surya, Tenaga Angin, dan Diesel

Generator

2.2. PRINSIP KERJA PLTH

Cara kerja Pembangkit Listrik Sistem Hybrida Surya Bayu dan Diesel sangat

tergantung dari bentuk beban atau fluktuasi pemakain energi (load profile) yang mana selama

24 jam distribusi beban tidak merata untuk setiap waktunya. Load profil ini sangat

dipengaruhi penyediaan energinya. Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka kombinasi

sumber energi antara Sumber energi terbarukan dan Diesel Generator atau disebut

Pembangkit Listrik Sistem Hibrida adalah salah satu solusi paling cocok untuk sistem

pembangkitan yang terisolir dengan jaringan yang lebih besar seperti jaringan PLN.

Pada umumnya PLTH bekerja sesuai urutan sebagai berikut:

1. Pada kodisi beban rendah, maka beban disuplai 100% dari baterai dan PV module, selama

kondisi baterai masih penuh sehingga diesel tidak perlu beroperasi.

2. Untuk beban diatas 75% beban inverter (tergantung setting parameter) atau kondisi baterai

sudah kosong sampai level yang disyaratkan, diesel mulai beroperasi untuk mensuplai

beban dan sebagian mengisi baterai sampai beban diesel mencapai 70-80% kapasitasnya

(tergantung setting parameter). Pada kondisi ini Hybrid Controller bekerja sebagai charger

(merubah tegangan AC dari generator menjadi tegangan DC) untuk mengisi baterai.

3. Pada kondisi beban puncak baik diesel maupun inverter akan beroperasi dua-duanya untuk

menuju paralel sistem apabila kapasitas terpasang diesel tidak mampu sampai beban

puncak. Jika kapasitas genset cukup untuk mensuplai beban puncak, maka inverter tidak

akan beroperasi paralel dengan genset.

Semua proses kerja tersebut diatas diatur oleh System Command Unit yang terdapat

pada Hybrid Controller. Proses kontrol ini bukan sekedar mengaktifkan dan menonaktifkan

diesel tetapi yang utama adalah pengaturan energi agar pemakain BBM diesel menjadi

efisien. Parameter Pemakaian BBM dinyatakan dengan Specified Fuel Consumption

(SFC),yaitu besar atau volume bahan bakar untuk dapat menghasilkan energi tertentu dari

suatu diesel-generator. Nilai SFC tergantung efisiensi engine dan berapa persen daya yang

dipikul oleh engine terhadap kapasitas maksimumnya, yang nilainya antara 0.25 - 0.5

liter/kWh. NIlai optimum diperoleh saat pembebanan genset 75%-80%.

Gambar 2. Ilustrasi pemanfaatan Hybrid System

Berikut contoh grafik pemanfaatan Hybrid di lokasi Wini, TTU, Nusa Tenggara Timur

2.3. SISTEM SCADA

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) merupakan sistem yang

mengkombinasikan telemetri (pengukuran jarak jauh) dan akuisisi data. SCADA

mengumpulkan informasi dari peralatan di lapangan yang selanjutnya dikirimkan ke pusat,

kemudian dilakukan analisa dan pengendalian yang diperlukan dan menampilkan informasi

tersebut pada layar operator. SCADA berfungsi untuk memantau dan mengendalikan

peralatan di lapangan dari jarak jauh menggunakan jaringan telekomunikasi [14]. SCADA

umumnya digunakan di indutsri [14], sistem pengendalian tenaga listrik [15], jaringan

penyedia air bersih [16]. Arsitektur suatu SCADA terdiri dari komponenkomponen sebagai

berikut :

1. Peralatan lapangan (sensor dan aktuator) :

Peralatan instrumentasi di lapangan berupa sensor digunakan untuk membaca sinyal

analog atau digital yang diukur, sedangkan aktuator digunakan untuk mnegendalikan

peralatan seperti motor, saklar, katup, dll. 2. Remote terminal unit (RTU) :

RTU atau remote station umumnya berupa PLC (Programmable Logic Controller) yang

berfungsi untuk mengendalikan aktuator, membaca sinyal dari sensor dan berkomunikasi

dengan pusat pengendali.

3. Jaringan komunikasi :

Digunakan untuk menghubungkan RTU dengan stasiun pusat pengendali yang berupa

jaringan kabel, atau radio.

4. Stasiun pusat pengendali :

Merupakan stasiun pusat monitoring dan pengendalian dimana terdapat komputer host

dengan perangkat lunak SCADA/HMI (Human Machine Interface) yang memudahkan

operator melakukan monitoring dan pengendalian peralatan-peralatan di lapangan.

Gambar 3 memperlihatkan rancangan sistem SCADA pada pembangkit listrik tenaga

hibrida (PLTB dan PLTS).

Gambar 3. Sistem SCADA pada pembangkit tenagan hibrida

2.4. MODEL PLTS

Komponen utama dari PLTS adalah Photovoltaic (PV) yang mengubah energi

matahari menjadi energi listrik. Dewasa ini, seiring dengan krisis energi berbahan bakar

minyak dan dampak dari pemanasan global, penelitian PV banyak dilakukan. Umumnya para

peneliti membuat model PV untuk mempermudah perancangan dan analisa sistem PLTS,

mengingat harga PV yang relatif masih mahal. Dengan model ini, banyak simulator PV

menggunakan program komputer (MATLAB) yang dikembangkan oleh para peneliti.

Rangkaian ekivalen PV yang paling sederhana terdiri dari sebuah sumber arus yang dirangkai

paralel dengan sebuah dioda. Output dari sumber arus berbanding lurus dengan cahaya yang

menyinari sel PV. Parameter dioda menentukan karakteristik I-V dari sel PV tersebut. Model

yang lebih komplek [9] dibuat dengan menambahkan beberapa parameter seperti: pengaruh

suhu terhadap arus foto IL, arus saturasi dari dioda I0, sebuah tahanan seri RS (lihat gambar

di bawah ini).

Gambar 4. Rangkaian Ekivalen model PV

Karakteristik I-V dari sel PV dinyatakan dengan persamaan-persamaan berikut :

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Dimana :q = muatan litsrik = 1.6e-19n =faktor kualitas diodak =konstanta Boltzman =1.38e-23T = temperatur kerjaT 1= temperatur referensi-1T2 = temperatur referensi-2G = radiasi sinar matahariIsc =arus hubung pendekVoc =tegangan rangkaian terbukaVg =tegangan jarak pita (band gap)

2.5. MODEL PLTB

Pada PLTB, turbin angin digunakan untuk mengubah energi kinetik angin menjadi

energi listrik. Turbin angin terdiri dari rotor dengan dua atau lebih bilah (blade) yang

terhubung secara mekanik dengan sebuah generator listrik. Energi listrik yang dihasilkan

tergantung dari energi angin yang ditangkap rotor. Energi listrik yang dihasilkan dapat

dimodelkan dengan persamaan berikut ini. Energi kinetik dari udara dengan massa m yang

bergerak dengan kecepatan V diberikan oleh :

(9)

Daya dari udara yang bergerak adalah kecepatan alir dari energi kinetik per detik. Sehingga :

(10)

Jika didefiniskan :

P= daya mekanik pada udara yang bergerak

ρ= densitas udara, kg/m3

A= luas daerah yang disapu bilah-bilah rotor, m2

V= kecepatan udara, m/det,

Maka daya pada persamaan (10) dapat dinyatakan oleh :

(11)

Daya aktual yang diserap oleh rotor adalah perbedaan antara daya angin yang masuk dan

keluar. Sehingga :

(12)

Dimana :

Po=daya mekanik yang diserap rotor, yaitu daya output

V= kecepatan angin yang masuk ke rotor

Vo= kecepatan angin yang keluar dari rotor.

Kecepatan alir massa yang melewati rotor dapat diasumsikan sebagai hasil kali dari densitas

dan rata-rata kecepatan, atau :

(13)

Daya mekanik yang diserap motor, yang digunakan untuk menggerakkan generator listrik

adalah:

(14)

Persamaan dapat dituliskan sebagai :

(15)

Dimana:

(16)

Faktor Cp disebut sebagai efisiensi rotor. Secara teori, nilai maksimum Cp adalah 0,59.

Dari persamaan (15), terlihat bahwa daya output dari turbin angin bervariasi secara linier

dengan luas daerah yang disapu oleh rotor. Untuk turbin angin dengan sumbu horisontal, luas

daerah ini dinyatakan oleh :

(17)

dimana D adalah diameter motor.

2.6. PERANGKAT LUNAK SCADA/HMI

Perangkat lunak SCADA/HMI yang digunakan dalam penelitian ini adalah

WINLOG SCADA [8]. WINLOG SCADA merupakan perangkat lunak SCADA yang

sederhana dan fleksibel untuk supervisi proses industri. Perangkat lunak ini dilengkapi

dengan bermacammacam library driver untuk digunakan berkomunikasi dengan berbagai

jenis RTU/PLC yang mempunyai protokol komunikasi yang berbeda. Untuk mempermudah

pengembangan aplikasi SCADA, WINLOG SCADA dilengkapi dengan beberapa tool seperti

Gate Builder, Template Builder, Code Builder.

Gate Builder : digunakan untuk setting gate (tags), seperti definisi nama, alamat, unit

pengukuran, faktor skala, dll. Terdapat berbagai macam gate, yaitu : numeric, digital,

string, compound, even, alarm. Gate merupakan variable proses yang dapat dibaca dari

peralatan luar, seperti PLC, indikator, modul data akuisisi, atau dihasilkan oleh program

sendiri.

Template builder : digunakan untuk membuat template dan menampilkannya di layar.

Sebuah template digunakan untuk menyusun obyek yang digunakan, seperti gambar

bitmap, teks, nilai, status bar, led indicator, dll.

Code builder : digunakan untuk memperkaya aplikasi menggunakan bahasa pemrograman

seperti bahasa C yang memungkinkan programmer berinteraksi dengan semuaelemen

Winlog. Sperti membuat “looping” atau kondisi “if-then-else”.

2.7. PRTOTOKOL KOMUNIKASI MODBUS

Terdapat berbagai macam protokol yang dapat digunakan untuk komunikasi MTU

dan RTU/PLC, seperti MODBUS (Modicon), Profibus (Siemens), DeviceNet (Allen

Bradley), dll. Dalam penelitian ini digunakan protokol MODBUS karena merupakan protokol

yang banyak digunakan oleh manufaktur peralatan instrumentasi. MODBUS merupakan

protokol pesan yang terletak pada lapisan ke-7 (Application Layer) pada model OSI (Open

Systems Interconnection) yang mendukung komunikasi client-server antara PLC dan

peralatan-peralatan yang terkonek pada suatu jaringan. MODBUS diimplementasikan

menggunakan (lihat gambar 5) :

TCP/IP melalui Ethernet

Transmisi serial asinkron (EIA-232-E,EIA- 422,EIA-485-A, dll)

MODBUS PLUS melalui jaringan kecepatan tinggi.

Gambar 5. Komunikasi MODBUS

Dengan protokol MODBUS, komunikasi pada semua tipe arsitektur jaringan dapat

dilakukan dengan mudah seperti diilustrasikan pada gambar 5. Setiap peralatan seperti PLC,

HMI, piranti I/O, motion control, dll dapat menggunakan protokol MODBUS untuk

pengoperasian secara jarak jauh (remote). Komunikasi yang sama dapat dilakukan juga pada

komunikasi serial atau jaringan TCP/IP.

Gambar 6. Arsitektur Jaringan MODBUS

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. ARSITEKTUR PEMBANGKIT TENAGA HIBRIDA

Pembangkit listrik tenaga hibrida merupakan kombinasi dari beberapa pembangkit

listrik, seperti PLTS,PLTB,PLTD dan baterai penyimpanan. Terdapat beberapa arsitektur

untuk menginterkoneksikan bermacam-macam pembangkit tersebut ke jaringan listrik (grid),

seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

(a) (b)

(c)

Gambar 7 . Arsitektur sistem pembangkit tenaga hibrida:(a) Centralized AC-bus; (b)

Distributed AC-bus; (c) Centralized Dcbus [5].

Pada gambar 1(a), pembangkit-pembangkit dan baterai dipasang di suatu lokasi dan

dihubungkan ke AC bus sebelum dikoneksikan ke grid. Sistem ini disebut terpusat

(centralized) karena daya listrik yang dikirimkan setiap pembangkit dan baterai diumpankan

ke grid melalui satu titik.

Pada gambar 1(b), pembangkit-pembangkit tidak harus dipasang berdekatan lokasinya, dan

tidak perlu dikoneksikan ke satu AC bus. Pembangkit terdistribusi pada lokasi yang berbeda

dan setiap pembangkit dikoneksikan ke grid secara terpisah.

Pada gambar 1(c), dilakukan konversi tegangan AC ke DC pada pembangkit yang

menghasilkan daya AC yaitu PLTB dan PLTD. Selanjutnya daya DC tersebut dikoneksikan

ke DC bus, dan sebuah pengubah tegangan DC ke AC digunakan untuk mengumpankan ke

grid (AC).

3.2. IMPLEMENTASIDalam penelitian ini, model PLTB dan PLTS disimulasikan dengan menggunakan

bahasa pemrograman Delphi. Sedangkan komunikasi antara pembangkit dengan Winlog

SCADA menggunakan protocol MODBUS TCP yang dapat dihubungan melalui LAN (Local

Area Network). Parameter - parameter utama yang dimonitor dalam sistem SCADA ini

adalah : kecepatan angin, intensitas atau radiasi sinar matahari, dan daya yang dihasilkan

masing-masing pembangkit. Berikut penjelasan dari implementasi dan pengujian dari

simulator sistem

pembangkit dan sistem SCADA.

3.3. SIMULATOR PLTB

Gambar 6 memperlihatkan tampilan dari simulator PLTB. Data masukan yang

diperlukan adalah paramater turbin angin, seperti densitas udara, diameter bilah (blade),

koefisien daya turbin, data kecepatan angin yang dapat diambil dari file data angin.

Gambar 8. Simulatro PLTB

Pada saat simulasi berjalan, maka data-data seperti waktu simulasi, kecepatan angin

dan daya output saat itu akan ditampilkan pada simulator.

Menu “output setting “ di gunakan untuk memilih tipe output dari simulator yang digunakan.

Dalam penelitian ini digunakan komunikasi MODBUS TCP untuk berkomunikasi dengan

SCADA melalui jaringan TCP/IP.

3.4. SIMULATOR PLTS

Tampilan simulator PLTS diperlihatkan pada gambar 7. Menu yang ada hampir

sama dengan simulator PTLB, hanya berbeda pada parameter masukan dan data yang

ditampilkan saat simulasi berlangsung. Parameter masukan yang digunakan adalah tegangan

dan jumlah modul PV. Sedangkan data yang ditampilkan saat simulasi adalah waktu simulasi,

besarnya radiasi sinar matahari, suhu dan daya output pembangkit.

Gambar 9. Photovolatic (PV Simulator.

BAB IV

PENUTUP

4.1. KESIMPULAN

Adapun dapat ditarik kesimpulan dari makalah ini yaitu sebagai berikut:

1. Sistem Hybrid adalah system pembangkit listrik yang terdiri dari 2 atau lebih system

pembangkit dengan sumber energy berbeda. Misalnya Listrik Tenaga Surya

( Photovoltaic, -PV) dipadu dengan genset, maka disebut Hybrid PV-Genset. System

Hybrid yang pernah diterapkan di Indonesia adalah: Hybrid PV-Genset, Hybrid PV-

Mikrohydro, Hybrid PV-Bayu ( angin) , dan bahkan Hybrid PV-Bayu-Genset.

2. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) merupakan sistem yang

mengkombinasikan telemetri (pengukuran jarak jauh) dan akuisisi data. SCADA

mengumpulkan informasi dari peralatan di lapangan yang selanjutnya dikirimkan ke

pusat, kemudian dilakukan analisa dan pengendalian yang diperlukan dan

menampilkan informasi tersebut pada layar operator. SCADA berfungsi untuk

memantau dan mengendalikan peralatan di lapangan dari jarak jauh menggunakan

jaringan telekomunikasi [14]. SCADA umumnya digunakan di indutsri [14], sistem

pengendalian tenaga listrik [15], jaringan penyedia air bersih [16]. Arsitektur suatu

SCADA terdiri dari komponenkomponen sebagai berikut :

3. Pada makalah ini dijelaskan pengembangan sistem SCADA untuk memonitor dan

mengendalikan pembangkit listrik tenaga hibrida yang terdiri dari PLTB dan PLTS.

Dengan aplikasi SCADA ini, proses monitoring dan pengendalian pembangkit-

pembangkit yang lokasinya berjauhan dilakukan secara terpusat dengan bantuan

perangkat muka yang mempermudah dalam pengambilan keputusan untuk

pengendalian sistem. Pengembangan lebih lanjut yang akan dilakukan adalah

penambahan jumlah pembangkit dan parameter input yang dimonitor dan output yang

dikendalikan, dan implementasi pada pembangkit yang sebenarnya.

4. Dalam makalah ini kami mengambil 2 model implementasi yaitu model Pembangkit

Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan model Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin

(PLTB).

5. Implementasi dari makalah Hybrid Power System ini yaitu dengan menggunakan

SCADA. SCADA inilah yang akan mengontrol dengan jarak jauh kinerja dari

pembangkit melalui jaringan telekomunikasi.