## REDUKSI HARMONISA DENGAN FILTER AKTIF SHUNT BERBASIS MATLAB/ SIMULINK
Dani Nur Prabowo 1 , Muhamad Haddin 2 , Dedi Nugroho 3
1,2,3 Jurusan MTE, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Sultan Agung Semarang Jl. Raya Kaligawe KM 4, Semarang
Email : dani.elektro11@gmail.com, haddin@unissula.ac.id, dedi.nugroho@unissula.ac.id

## ABSTRAK
Rumah  Sakit  Roemani  Muhammadiyah  Semarang  memiliki  tingkat  pemakaian  energi listrik  yang membutuhkan kwalitas daya listrik yang baik. Tingginya penggunan beban non linier yang  diopeasikan  dapat  menimbulkan  harmonisa  yang  merupakan  permasalahan  utama  dalam kwalitas  daya  listrk.    Harmonisa  memiliki  dampak    buruk  dalam  sistem  tenaga  listrik  yang menimbulkan  kerugian  dalam  sistem  pelayanan  konsumen  yang  salah  satunya  diakibatkan terjadinya  kesalahan  pembacaan  dan  kerusakaan  alat  ukur  yang  digunakan.  Untuk  Mengatasi masalah ini diguakan filter aktif shunt untuk mereduksi nilai dari harmonisa tersebut.
Penelitian  ini  memfokuskan  pada  metode  reduksi  harmonisa  dengan  menggunakan  filter aktif  shunt.  Prinsip  kerja  dari  filter  aktif  shunt  untuk  mengkompensasi  harmonisa  dengan  cara menyuntikan arus harmonisa yang fasanya berbeda 1800. Simulasi filter aktif shunt menggunakan software matlab R2013 yang dibuat berdasrkan teori daya aktif-reaktif sesaat (p-q theory) sebagai penghasil  arus  refrensi  untuk  kompensasi  harmonisa  yang  sesuai  dengan  kondisi  beban.  Arus refrensi tersebut digunakan sebagai sinyal refrensi pembangkit PWM untuk memicu Inverter yang kemudian membangkitakan arus filter yang diijeksikan pada sistem yang dibuat berdasarkan data yang  diambil  dari  sistem  kelistrikan  MDP  Gedung  Lama  Rumah  Sakit  Roemani  Muhammadiyah Semarang.
Hasil    menunjukan  bahwa  penurunan  nilai  THD  arus  1,4  %  pada  fasa  R,  1,51%    untuk fasa S, dan fasa T mencapai 1,37%.  .
Kata Kunci : Harmonisa, THD, IHD, Filter aktif shunt

## 1. P ENDAHULUAN

## Latar Belakang Permasalahan
Meningkatnya  kebutuhan  tenaga listrik dipengaruhi oleh banyaknya beban atau  peralatan  listrik  yang  digunakan. Penggunaan  dari  beban  atau  peralatan tersebut  dapat  menghasilkan  gangguan pada gelombang arus dan tegangan  yang merusak  gelombang  sinusoidal  dasar, sehingga  dapat  menurunkan  kwalitas energi listrik dimana mempunyai
kontribusi  yang  sangat  penting  bagi konsumen.
Secara umum beban yang peralatanya menggunakan rangkaian semikonduktor atau komponen elektronika  daya  dapat  menimbulkan harmonisa  yang  disebabkan  distorsi terhadap  gelombang  sinuiosida    pada tegangan  dan  arus.  Beban-beban  tersebut disebut beban-beban non linier. Beberapa peralatan listrik, seperti komputer, televisi,  lampu  dengan  ballast  elektronik
maupun  ballast  magnetik,  tape  recorder, dan peralatan elektronik lainnya., merupakan  beban  yang  juga  sekaligus merupakan  sumber  harmonik,  karena beban  tersebut  bersifat  non  linier. Gelombang  sinuisodal  tegangan  dan  arus yang  dihasilkan  dari  beban  non  linier tersebut  berfrekuensi  tinggi,  dimana merupakan kelipat frekuensi fundamentalnya (50Hz) yang
menyebabkan harmonisa.
Gambar 1. Bentuk gelombang distorsi harmonisa
Akibat  dari  adanya  harmonik  yang terjadi adalah komponen-komponen peralatan  dalam  sistem  akan  mengalami penurunan  kinerja  dan  bahkan  akan mengalami  kerusakan  (Hadi  S.,  2012). Hal  tersebut  dapat  mengganggu  dalam penggunaan peralatan listrik dalam semua bidang pekerjaan.
Salah  satu  cara  untuk  mengurangi atau  menghilangkan  harmonisa  yaitu dengan  penggunaan  filter.  Pada  sistem tenaga  listrik  biasanya  terdiri  dari  filter aktif  dan  filter  pasif.  Filter  pasif  dapat
digunakan sebagai solusi dalam menyelesaikan  masalah  arus  harmonisa, tetapi  dapat  memfilter  hanya  salah  satu frekuensi  saja  dan  dapat  menimbulkan resonansi  karena  adanya  interaksi  antara filter  pasif  dengan  beban  yang  lainya, sehingga untuk menanggulangu kekurangan  dari  filter  pasif  tersebut, digunakan  filter  aktif  yang  dapat mengkonpensasi  harmonisa  lebih  dari satu frekuensi (Afonso J.,2000).
Filter  aktif  tersebut  merupakan jenis baru untuk peralatan filter eliminasi harmonisa  dalam  sistem  tenaga  yang dipasang  secara  paralel  antara  sumber dan  beban.    Komponen  utama  yang terdapat  pada  filter  aktif  adalah  inverter dan  rangkaian  pengontrol  (Odinanto, 2013).
Kinerja  dari  filter  aktif  sangat bergantung pada jenis kontrol pembangkit arus refrensi yang digunakan. Pada penelitian ini memfokuskan tentang perbaikan harmonisa  dengan  menggunakan  filter aktif  shunt  dengan  metode  kontrol  arus refrensi  daya  aktif-reaktif  sesaat  atau teori p-q menggunkan matlab R2013.

## 2. Filter Aktif Shunt
Prinsip  kerja  dari  filter  aktif  shunt yaitu mengkompensasi arus beban dengan  cara  yang  sederhana  yaitu
menyuntikan arus harmonisa yang fasanya  berbeda  180 0 dengan  yang dihasilkan beban, sehingga saling menghilangkan (D.Pradeep kumar, 2007)
Gambar 2. Rangakain Ekuivalen Filter Aktif
Shunt .
Rangkaian  filter  aktif  shunt  dapat dilihat  pada  Gambar  2.  Filter  aktif  shunt mendapatkan inputan dari sumber tegangan dan arus beban yang digunakan untuk memperoleh arus referensi harmonisa  pada  sistem  kontrol.  Teori daya aktif reaktif (p-q) digunakan sebagai kontrol  untuk  mendaptkan  arus  refrensi. Teori  ini  sangat  efisien  dan  fleksibel dalam  merancang  pengendali  untuk pengkondisi  daya  berdasarkan  pada perangkat  elektronika  daya  (Muhammad Shahbaz,2012).
Arus refrensi tersebut akan digunakan  untuk  referensi  pembangkit PWM  yang  akan  dibandingkan  dengan sinyal  carrier  yang  akan  menghasilkan pulsa.  Pulsa  tersebut  digunakan  untuk pemicu inverter yang kemudian digunakan untuk membangkitkan gelombang  arus  filter  untuk  diinjeksikan
ke  dalam  sistem.  Jenis  inverter  yang digunakan untuk membangkitkan gelombang  arus  filter  yaitu  VSI (Voltage Source Inverter) .
Gambar 3 . Rangkaian VSI (Voltage Source Inverter)
Penggunaan  VSI (Voltage  Source Inverter) untuk memungkinkan pengaturan  arus  harmonisa  pada  filter aktif. Inverter ini menggunakan kapasitor dc  sebagai  supply  dan  dapat  melakukan proses switching pada  frekwensi  yang tinggi  untuk  menghasilkansinyal  yang mampu  mengatasi  arus  harmonisa  yang dihasilkan  beban  nonlinear  (Luqman Assaffat, 2013).

## A. Teori Daya Sesaat
Teori  daya  aktif  dan  reaktif  sesaat atau  disebut  teori  p-q  didasarkan  pada nilai  sesaat  daya  aktif  dan  reaktif  yang dedifinisikan  domain  waktu.  Tidak  ada batasan  pada  tegangan  atau  bentuk gelombang  arus,  dan  dapat  diterapkan untuk  22ystem  tiga  fase  dengan  atau tanpa  kawat  netral  untuk  gelombang tegangan  dan  arus  tiga  fasa  (Akagi,
2007).  Teori  p-q  ini  menggunakan transformasi  Clarke  untuk  merubah sistem fasa  tegangan dan arus dari 3 fasa RST menjadi sistem fasa koordinat αβ0 , dan  kemudian  mencari  nilai  daya  sesaat pada koordinat tersebut
Gambar  4. Transformasi  sistem  RST menjadi 𝛼𝛽0 Transformasi
Clarck untuk
tegangan αβ0 adalah sebagai berikut :
[ 𝑣 0 𝑣 𝛼 𝑣 𝛽 ] = √ 2 3 [ √2 2 √2 2 √2 2 1 − 1 2 − 1 2 0 √3 2 − √3 2 ] [ 𝑣 𝑅 𝑣 𝑠 𝑣 𝑇 ] (1)
Sedangkan transformasi Clarck untuk  arus  αβ 0 dapat  diperoleh  dari persamaan berikut :
[ 𝑖 0 𝑖 𝛼 𝑖 𝛽 ] = √ 2 3 [ √2 2 √2 2 √2 2 1 − 1 2 − 1 2 0 √3 2 − √3 2 ] [ 𝑖𝐿 𝑅 𝑖𝐿 𝑆 𝑖𝐿 𝑇 ] (2)
Setelah mendapatkan nilai tegangan dan  arus  dalam  system  fasa αβ0 , kemudian  dicari  nilai  dari  daya  aktif sesaat  dan  daya  reaktif  sesaat  dapat
diperoleh    melalui  persamaan  seperti berikut :
[ 𝑃 0 𝑃 𝑞 ] = [ 𝑣 0 0 0 0 𝑣 𝛼 𝑣 𝛽 0 𝑣 𝛽 −𝑣 𝛼 ] [ 𝐼 0 𝐼 𝛼 𝐼 𝛽 ] (3)
Menurut  teori  p-q,  daya  nyata  aktif dan  daya  reaktif  dapat  diperoleh  dari persamaan berikut :
Daya aktif          : p = p + p (4)
Daya reaktif       : q = q + q (5)
Daya urutan nol : 𝑝 0 = 𝑝 0 + 𝑝 0 (6)
Pada  kondisi  normal,  daya  yang dibutuhkan  hanya  nilai  daya  aktif  rata- rata  ( p )  oleh  sistem,  yang  merupakan daya  aktif  yang  diserap.  Sehingga  perlu menghilangkan  komponen  komponen daya  yang  lainya ∆𝑝 (p 0 ,  p  dan  q)  (Kirti Vibhute,2014).  Kompenen  daya  yang dihilangan  tersebut  digunakan  untuk mencari  arus  refrensi  alfa  betha  yag diperoleh dari persamaan berikut :
[ 𝑖′ 𝛼 𝑖′ 𝛽 ] = 1 𝑣 𝛼 2 +𝑣 𝛽 2 [ 𝑣 𝛼 𝑣 𝛽 𝑣 𝛽 −𝑣 𝛼 ] [ ∆𝑝 𝑞 𝑐 ] (7)
Arus i′ α , i′ β , i 0 ditransformasikan kembali  ke  dalam  sistem  3  fasa  untuk mendapatkan  arus  refrensi  harmonisa yaitu ia , ib, dan ic.
[ 𝑖 𝑎 𝑖 𝑏 𝑖 𝑐 ] = √ 2 3 [ 1      0 − 1 2 √3 2 − 1 2 − √3 2 ] [ 𝑖′ 𝛼 𝑖′ 𝛽 𝑖 0 ] (8)
Arus  refrensi  ini  yang  digunakan untuk  masukan  PWM  sebagai  pemicu inverter  yang  kemudian  digunakan  untuk membangkitkan  gelombang  arus  filter untuk  diinjeksikan  ke  dalam  sistem. Untuk  algoritma  kontrol    mendapatkan arus  refrensi  kompensasi  menggunakan perhitungan p-q ditunjukan pada Gambar 5.
Gambar 5 . Algoritma Kalkulasi Teori p-q

## B.  Teknik Kendali Histerisis
Teknik hysterisis  current  control atau  teknik  kendali  arus  histerisis  adalah sistem kontrol closed loop yang menggunakan  sinyal eror e(t)  untuk membuat  pola  penyalaaan  pada  saklar untuk mengontrol arus input sumber ac.
Gambar 6 . Sistem kendali histerisis
Gambar  6  menunjukan  sistem kendali  histerisis.  Arus  refrensi  dari kontrol  p-q  akan  dibandingkan  dengan arus aktual sehingga menghasilkan sinyal eror, dimana arus aktual tersebut merupakan  arus output filter.  Jika  selisih (sinyal eror) adalah bernilai posistif maka rangkaian kontrol akan memerikan sinyal untuk  menaikan  arus  aktual.  Jika  hasil selisih  negatif  maka  rangkaian  kontrol akan memeberikan sinyal untuk menurunkan  arus  aktual.  Keluaran  dari blok  ini  adalah  berupa  pulsa  yang  akan membangkitkan  inverter  apakah  harus ON atau OFF .

## C. Voltage Source Inverter (VSI)
VSI merupakan perangkat
elektronika  daya  yang  menmpunyai definisi secara umum yaitu suatu rangkaian yang digunakan untuk merubah sumber  tegangan  searah  (DC)  menjadi tegangan bolak-balik (AC) dengan menggunkan  sumber  tegangan  DC.  Nilai tegangan  DC  dapat  diperoleh  dari persamaan berikut  :
V dc = 2 √2 x V s-max (9)
Rangkaian  VSI  ditunjukan  pada Gambar  3,  dimana  digunakan  kapasitor sebagai  sumber  tegangan  dc.  Untuk mencarai  nilai  kapasitor  pada  maka dibutuhkan parameter diantaranya :
C dc ≥ 𝑉 𝑠 𝑥∆ 𝐼𝐿 𝑥 𝑇 |(𝑉 𝑑𝑐,𝑚𝑎𝑥 ) 2 −(𝑉 𝑑𝑐 ) 2 | (10)
dengan :
Vs      =  tegangan Sumber  (Volt)
 IL        =    arus  maksimum  distorsi (Amper)
T        =  periode gelombang tegangan (s) V dc =  tegangan dc referensi (Volt) V dc,max = tegangan dc maksimum (Volt)
Salah  satu  perangkat  elektronika daya  yang  digunakan  pada  VSI  yaitu IGBT yang dibangkitkan oleh PWM yang dihasilkan oleh kendali histerisi.

## D. Filter Induktor L f
Gelombang arus kompensasi filter merupakan hasil keluaran dari pengontrolan  switching  IGBT  pada  VSI. Besarnya switching ripple (isw) dari arus kompensasi  ditentukan  oleh  tegangan VSI  yang  melewati  induktor,  nilai  dari induktor tersebut, serta frekuensi switching  VSI  (Budiono,  R.P,2015). Agar flter aktif tersebut dapat mengkompensasi harmonisa, maka frekuensi switching >  10  x  f harmonisa-max . Nilai  frekuensi  switching  tersebut  Nilai
filter  induktor  Lf  ditunjukan  pada persamaan berikut (Irawan S., 2013) :
L f,min = 𝑉 𝑑𝑐 6 𝑥 𝐼 𝑠𝑤 𝑝−𝑝 𝑥 𝑓 𝑠𝑤 𝑚𝑎𝑥 dengan  :
V dc = tegangan V dc (Volt)
I sw p-p = arus rippel (Ampare)
f sw max = frekuensi switching (Hz)

## 2. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Model  penelitian  ini  merujuk  dari data hasil pengukuran pada MDP Gedung
Lama
Rumah Sakit Roemani muhammadiyah  Semarang  menggunakan alat  Power  Quality  Analyzer    yang ditunjukan pada Gambar dan Gambar
Gambar 6. Pengukuran Presentase THDi

## Tegangan
Pada Gambar 6 menunjukan tingkat presentase  THD  tegangan    pada  saat pengukuran.  Dengan  tegangan  operasi 220  Volt,nilai  pengukuran  presentase THD  tegangan  tertinggi  masih  dibawah
5%  dari  IEEE  Std  1992  sehingga  masih
dalam keadan baik dan dapat ditoleransi.
Gambar 7. Pengukuran Presentase THD

## Arus
Sedangakan  pengukuran  tingkat presentase  THD  arus    MDP  Gedung Lama      ditunjukan  pada  Gambar  7 menunjukan  grafik  tingkat  presentase total  harmonic  distortion  (THD)  arus pada MDP gedung lama pada pengukuran menggunakan alat PQ Analyzer .
Dari hasil pengukuran dapat dianalisa  bahwa  nilai  THD  arus    pada setiap  fasa  R,  S,  dan  T  lebih  dari  5  % yang  melebihi  standar  IEEE  Std  512- 1992  sehingga  perlu  adanya  kompensasi.
Maka  pada  penelitian  ini  memfokuskan untuk  memperbaiki  bentuk  gelombang arus  yang  terdistorsi  dan  menurunkan nilai dari total harmonic distortion (THD) arus  karena  nilainya  diatas  toleransi standar IEEE.
A. Simulasi Tanpa Filter
Pemodelan simulasi sebelum ditambahkan filter aktif shunt
menunjukan  kondisi  sistem  tenaga  listrik yang  mengalami  harmonisa  dengan  data pengukuran  yang  digunakan  pada  data MDP  Lama  hari  Jum’at  tanggal  25-09- 2015.
Gambar  8. Rangkain  Simulasi  Sebelum Pemasangan Filter
Kondisi  total  harmonic  distortion (THD)  arus  tersebut  dapat  dianalisa  dari tersebut    bentuk  gelombang  arus  dan presentasi harmonisa individual.
(a) Fasa R (b) Fasa S
\
(c)  Fasa T
Gambar 9. (a), (b), (c) Bentuk gelombang arus sebelum pemasangan filter
Pada  Gambar  9  menunjukan  hasil simulasi gelombang arus sebelum pemasang filter aktif shunt . Terlihat pada setiap  fasa  mengalami  distorsi  sehingga merusak  bentuk  dari  gelombang  tersebut menjadi tidak sinuisoda murni.
Tabel 1. Hasil simulasi THD arus Saluran THDi (%) Tanpa Filter Fasa R 6,24 Fasa S 9,36 Fasa T 8,90 Dari hasil simulasi bentuk
gelombang yang terdistorsi maka diperoleh  nilai    THD  arus  yang  dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 10. Spektrum Orde Harmonisa Arus
Fasa R
Pada  hasil  simulasi  spektrum  orde harmonisa yang di tunjukan Gambar 10 , pada  Fasa  R  muncul  karakteristik  orde yang didominasi oleh orde 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11  dengan  nilai  IHD  tertinggi  mencapai presentase 5,05 % pada orde 3.
Gambar 11. Spektrum Orde Harmonisa Arus

## Fasa S
Dengan  THD  arus  mencapai  9,36 %,  fasa  S  memiliki  karakteristik  IHD tertinggi  terdapat  pada  orde  3  dengan nilai  presentase  7,49%.  Selain  orde  3, IHD  arus  pada  fasa  S  didominasi  oleh orde  2,  3,  4,  5,  7,  9,  11,  dan  13  yang ditunjukan pada Gambar 11
Gambar 12. Spektrum Orde Harmonisa Arus Fasa T
Sedangkan pada Gambar 12
menunjukan hasil simulasi spektrum orde harmonisa  Arus  pada  fasa  T  yang mempunyai  karakteristik  orde  yang didominasi  oleh  orde  2,  3,  4,  5,  7,  9,  11
dengan  nilai  IHD  tertinggi  mencapai presentase  6,18  %  pada  orde  ke  5.  Nilai presentasi IHD arus setiap orde pada fasa R,  S,  T  yang  lainya  ditunjukan  pada Tabel 2
Tabel 2. Hasil presentase simulasi IHD arus
setiap orde Orde Harmonisa Presentase(%) Fasa R Fasa S Fasa T 2 1,21 1,23 1,44 3 5,05 7,49 4,35 4 0,1 0,00 0,13 5 2,94 4,5 6,18 6 0,1 0,00 0,00 7 0,93 1,72 3,71 9 1,19 1,75 0,12 11 1,01 1,73 1,96 13 0,11 0,9 1,45 15 0,1 0,00 0,1 21 0,07 0,00 0,1 23 0,1 0,1 0,00 25 0,00 0,00 0,1

## C. Simulasi Dengan Filter
Rangkaian simulasi sistem dengan filter  aktif  shunt  ditunjukkan  pada Gambar  13.  Filter  dihubungkan  secara paralel dengan sumber dan beban.
Gambar 13. Rangkain Simulasi Dengan Pemasangan Filter
Sedangkan rangkaian simulasi filter aktif  shunt  ditunjukan  pada  Gambar  14 yang  tersusun  dari  blok  subsistem perhitungan arus refrensi pemodelan daya aktif  dan  reaktis  sesaat  (Teori  p-q),  blok sistem  pembangkit  sinyal Hysterisis Current  Control ,  blok  VSI (  Voltage Source Inverter) dan Saklar AFS.
Gambar 14. Rangkain Simulasi  Filter Aktif Shunt
Untuk mendapatkan simulasi kompensasi  arus  harmonisa  pada  sistem yang  baik,  maka  perlu  menetukan tegangan  dc,  nilai  capasitor,  dan  nilai induktor (Lf) yang ditunjukan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai Parameter Filter Aktif Shunt
Parameter Nilai Tegangan DC(V dc ) 1100 Volt Kapasitor 0,0036 Farad Induktor (L f ) 0,00705 Hendry

## D. Hasil Simulasi Dengan Filter
Pada  bagian    ini  akan  dianalisa hasil simulasi ketika beban telah dihubungkan  secara  paralel  dengan  filter aktif shunt.  Kemudian hasil yang didapat akan  dibandingkan  dengan  nilai  standar IEEE  sehingga  dapat  diketahui  apakah fiter  aktif  telah  mampu  mengatasi permasalahan  harmonisa  pada  sistem yang  dibahas  pada  setiap  fasanya  dari segi  total  harmonic  distortion  (THD), individual hamonic distortion (IHD), dan bentuk gelombang yang dihasilkan.
(a) Fasa R (b) Fasa S
(c) Fasa T
Gambar 15. (a), (b), (c) Bentuk gelombang arus sebelum pemasangan
Filter
Gambar  15  menunjukan  bentuk gelombang  arus  pada  fasa  R,  S  danT setelah pemasangan filter. Bentuk gelombang yang terlihat perbaikan bentuk  yang  cukup  signifikan  mendekati sinuosida  murni  dibandingkan  dengan kondisi  sebelum  pemasang  filter  pada Gambar9  .Sedangkan  penurunan  IHD arus  dan    THD  ditunjukan  pada  hasil simulasi  pada  spektrum  orde  harmonisa setiapa fasa R, S, dan T.
Gambar 16. Spektrum Orde Harmonisa Arus

## Fasa R
Setelah  pemasangan  filter,  pada fasa R terlihat perbedaan pada presentase penurunan  nilai  IHD  arus  tertinggi  orde ke 3 yaitu  dari  5,05 % menjadi 0,54 %. Sedangkan  nilai  THD  arus  pada  fasa  R
turun  menjadi  1,4%.  Peurunan  presentasi nilai  IHD  arus    lainya  terlihat  pada  orde 2,  5,  7,  9,  11,  dan  21  yang  ditunjukan oleh grafik perbandingan nilai IHD setiap ordenya sesudah dan sebelum
pemasangan filter  pada Gambar 17.
Gambar17. Grafik Perbandingan Nilai IHD
Arus Sebelum dan Sesudah Filter Fasa R
Untuk  penurunan  Nilai  IHD  arus yang dihasilkan sudah mengalami penurunan  pada  fasa  S,  terlihat  pada Gambar 18 menunjukan spektrum harmonisa  setiap  orde  kelipatan  50  Hz mengalami perubahan dan penurunan bila dibanding pada bentuk spektrum sebelum pemasangan    filter  yang  ditunjukan  pada Gambar 11.
Gambar 18 Spektrum Orde Harmonisa Arus

## Fasa S
Bila  dibandingkan  hasil  simulasi sebelum pemasangan filter pada Tabel 2, setelah  simulasi  pemasangan  filter,  IHD pada  orde  3  diperoleh  0,61  %,  nilai tersebut  mengalami  penurunan  sebelum
pemasangan  filter  yang  mencapai  nilai 7,49 %.
Gambar 19. Grafik Perbandingan Nilai IHD Arus Sebelum dan Sesudah Filter Fasa S
Nilai  perubahan  dari  perbandingan IHD  arus  fasa  S  sebelum  dan  sesdudah pemasangan filter ditunjukan pada Gambar  19.  Selain  pada  orde  3  yang mengalami penurunan, terlihat penurunan pada orde 2, 5, 7, 9, 11, dan 13.
Dari  hasil  simulasi  spektrum  Orde harmonisa  fasa  T  yang  ditunjukan  pada Gambar  20,  diperoleh  perubahan  nilai THD  arus  menjadi  1,37%.  Nilai  THD arus  setelah  pemasanga  filter  tersebut mengalami penerunan sebesar 7,65% dari nilai  presentase  THD  arus  sebelum pemasangan filter sebesar 8,9%.
Gambar 20. Spektrum Orde Harmonisa Arus Fasa T
Sedangakan  pada  Gambar  21  juga menunjukan  nilai  IHD  arus  setelah pemasangan filter yang mengalami
penuruan. Pada orde 5 sebelum pemasangan  filter,  nilai  IHD  arus mencapai  6,18  %  yang  ditunjukan  pada Tabel  4.3.  Setelah  pemasangan  filter diperoleh penurunan presentase pada orde 5 menjadi 0,14%.
Gambar 21. Grafik Perbandingan Nilai IHD Arus Sebelum dan Sesudah Filter Fasa T
Nilai  penurunan  IHD  pada  setiap orde  ditunjukan  pada  Gambar  21.  Selain orde  3  yang  turun,  dapat  dianalisa penurunan  orde  2  dari  1,44%  menjadi 0,48%, kemudian pada orde 3 dari 4,35% menjadi  0,52%,  dan  pada  orde  7 mengalami  penurunan  presentase  dari 3,71  %  menjadi  0,08%.  Penurunan  juga terjadi pada orde yang lainya seperti orde 11,  13,  dan  17.  Dari  hasil  simulasi  juga terlihat  adanya  nilai  presentase  IHD  arus yang  muncul  pada  orde  yang  lainya, tetapi nilainya sangat kecil yaitu dibawah 0,05 % sehingga dapat diabaikan.
Dari  hasil  simulasi  setiap  fasanya (R,S,T) menunujukan perubahan
signifikan dari perubahan bentuk gelombang, nilai harmonisa setiap ordenya,  dan  nilai  total  harmonic
distortion  (THD)  arus.  Namun  demikian, untuk penurunan nilai  harmononisa pada setiap  orde  masih  belum  sempurna, karena terdapat orde yang belum terkompensasi dengan baik yang ditunjukan pada pada setiap  orde.
Apabila  dianalisa  pada  bentuk spektrum  orde  harmonisa  memunculkan harmonisa  orde-orde  yang  lain  yaitu  dari 0,01 – 0,06 %, tetapi nilai tersebut sangat kecil  bila  melihat  standar  dari  IEEE  std 519-1992 sehingga dapat harmonisa pada orde tersebut tidak diperhitungkan.
Sedangkan perbandingan penurunan
THD  arus  pada  setiap  fasa  (R,  S,  T) sesudah dan sebelum pemasangan ditunjukan  pada    Tabel  4.7.  Nilai  THD arus pada setiap fasa mengalami penurunan 5-7 %.
Tabel 4. Perandingan THD Arus Sesudah dan Sebelum Pemasangan Filter
Saluran THDi (%) THDi (%)  THDi (%) Tanpa Filter Dengan Filter Fasa R 6,24 1,4 4,84 Fasa S 9,36 1,51 7,85 Fasa T 8,9 1,37 7,53
Dari  hasil  simulasi  pada  Tabel  4 terlihat  bahwa  seteah  pemasangan  filter aktif  shunt,  nilai  THD  arus  pada  sistem sudah  mengalami  penurunan  yang  cukup
signifikan  dan  dibawah  standar  IEEE  std 1992  pada  sistem  yaitu  5%.  Sedangkan Bentuk  dari  gelombang  setiap  fasa dengan pemasangan filter yang ditunjukan pada Gambar 4.23 mengalami perbaikan setelah pemasangan filter.
Gambar 22. Simulasi Gelombang Arus 3 Fasa Sebelum Pemasangan Filter
Pada  Gambar  22  menunjukan simulasi  gelombang  pada  setiap  fasa  R, S,  dan  T  yang  mengalami  distori  karena adanya  harmonisa  yang  menyebabkan bentuk gelombang sinuosida yang cacat.
Gambar 23 Simulasi Gelombang Arus 3 Fasa Setelah Pemasangan Filter
Sedangkan bentuk gelombang sudah  mendekati  sinuisoda  murni  pada setiap fasanya, menunjukan bahwa pemasangan  filter  aktif  shunt  dapat memperbaiki gelombang pada arus listrik yang  mengalami  distorsi  karena  arus harmonis

## 3. K ESIMPULAN
Dari  hasil  analisa  harmonisa  dan simulasi  pemodelan  filter  aktif shunt dengan data diharmonisa di Rumah Sakit Roemani  Muhammadiyah  dapat  ditarik beberapa kesimpulan :
1. Berdasakan hasil analisa pengukuran,
sistem  kelistrikan  Rumah  Sakit Roemani Muhammadiyah MDP Gedung Lama memiliki THD
tegangan  yang  sudah  standar  IEEE Std  519-1992.  Nilai  THD  tegangan masih  dibawah  5%  yaitu    dengan nilai  setiap  fasanya  (R,  S,  T) mencapai  1,4  %  -  3  %.  Bentuk gelombang  pada  setiap  fasa  (R,  S, dan  T)  masih  berbentuk  gelombang sinuisoda.  Sedangkan  nilai    THD arus  tidak  memnuhi  standar  dari IEEE  Std  519-1992,  karena  nilai presentase  besarnya  THD  arus  pada setiap fasa R, S, dan T melebihi batas minimal  yaitu  diatas  lebih  5%. Sedangkan  karakteristik  IHD  yang muncul didominasi pada orde 2, 3, 5, 7,  9,11,  dan  13.  Bentuk  gelombang arus  pada  pengukran  pada  setiap fasanya mengalami distorsi harmonisa, sehingga bentuknya cacat.
2. Dari  hasil  simulasi  tanpa  filter diperoleh nilai THD arus pada setiap
fasa  MDP  Gedung  Lama  diperoleh hasil yaitu :
a. 6,24 % untuk Fasa R
b. 9,36 % untuk Fasa S
c. 8,90 % untuk Fasa  T
Sedangkan  karakteristik  nilai  IHD arus  yang  muncul  pada  setiap  fasa didominsasi  orde  2,  3,  5,  7,  9,11,13 diperoleh hasil presentase yaitu
a. Pada  fasa  R  nilai  orde  (2,  3,  5,  7,
9,  11)  adalah  (1,21%,  5,05%,
2,94%, 0,93%, 1,19 %, 1,01%)
b. Pada fasa S nilai orde (2, 3,  5, 7, 9, 11, 13) adalah  (1,23%, 7,49%,
4,51%,  1,73%,  1,75%,  1,74%,
0,92%)
c. Pada  fasa  S  nilai  orde  (2,  3,  5,  7, 11,  13,17)  adalah  (1,44%,  4,35%,
6,18%,  3,71%,  1,96%,  1,45%, 0,51%).
3. Parameter  dari  filter  aktif shunt yang diguakan  yaitu  nilai  induktor  sebesar 0,00705 H, Frekuensi switching sebesar  12500  Hz,  dengan  tegangan refrensi  sebesar  1100  Volt  dan kapasitor 0,0036 Farad.
4. Setelah  pemasangan  filter  aktif shunt , nilai THD arus dapat ditekan sehingga diperoleh nilai THD arus yaitu :
a. 1,4  % untuk fasa R
b. 1,51 % untuk fasa S
c. 1,37 % untuk fasa T
Dengan  penurunan  THD  arus  diikuti dengan  penurunan  IHD  arus  pada setiap fasanya sebesar :
a. Pada fasa R nilai orde (2, 3, 5, 7, 9,  11,  13)  adalah  (0,44%,  0,54%,
0,08%, 0,05%, 0,01 %, 0,07%)
b. Pada  fasa  S  nilai  orde  (2,  3,  5,  7, 9, 11, 13) adalah  (0,46%, 0,61%, 0,11%,  0,12%,  0,14%,  0,15%, 0,09%).
c. Pada  fasa  T  nilai  orde  (2,  3,  5,  7, 11,  13)  adalah  (0,48%,  0,52%, 0,14%,  0,08%,  0,08%,  0,05%, 0,06%)
5. Tingkat  penurunan  pesentase  THD arus  setelah  pemasangan  filter  yaitu mencapai :
a. Pada fasa R mencapai 4,84%
b. Pada fasa S mencapai 7,85%
c. Pada fasa T mencapai 7,53%
6. Dari hasil simulasi dengan filter aktif shunt, diperoleh perbaikan gelombang  arus  listrik  pada  setiap fasanya karena distorsi harmonisa

## Daftar Pustaka
Afonso  J,  Aredes  M,  Watanabe  E,
(2000),  “Shunt  Active  Filter  for Power Quality Improvement”,
Industrial  Electronic  Dept.  Minho University
Akagi,  H.,  Watanabe,  E.  D.,  Aredes,  M.,
(2007), “Instantaneous Power
Theory  and  Aplications  to  Power Conditioning.”, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Budiono,R.P.,(2015),“Simulasi Filter
Aktif  Dengan  Auto  Tuning  Pi Controller  Menggunakan  Fuzzy Logic  Controller  Untuk  Mengatasi
Harmonisa  Pada  Pt.  Kaltim  Prima
Coal”, Teknik Elektro UNDIP.
D. Pradeep kumar,
(2007), “Investigations  On  Shunt  Active Power  Filter  For  Power  Quality Improvement” Thesis in Department of Electrical Engineering  National  Institute  of Technology Rourkela, India Hadi Sugiarto, (2012), “Kajian Harmonisa  Arus  dan  Tegangan Listrik  di  Gedung  Administrasi Politeknik Negeri
Pontianak”,
Vokasi, pp.80-89
Irawan  Suharto,  (2013),  “Simulasi
Pengendali  Filter  Aktif  Sebagai
Upaya  Memperbaiki  Kualitas  Daya
Listrik  Di  Laboratorium  Teknik
Listrik Politeknik Negeri
Pontianak”, ELKHA, pp.7-12
Kirti  Vibhute,  (2014),  “Modeling  of
Shunt  Active  Filter  Using  P-Q Theory” IJSR, pp.1900-1904
Luqman Assaffat, Sri Arttini, M. Haddin,
(2013),  “Pemodelan  Dan  Simulasi
Filter  Aktif Shunt Untuk Perbaikan Harmonisa Sebagai Upaya Penghematan Energi Listrik”,
Media Elektrika , pp. 47-60
Muhammad  Shahbaz,  (2012)“Active Harmonics  Filtering  of  Distributed AC System”, Thesis in Department of  Electrical  Engineering  National Norwegian  University  of  Science and Technology, Norwegia.
Odinanto,  T.,  Winardi,  S.,  Hadi  Saputra,
K, (2013), “Perancangan Filter Aktif Tiga  Fasa  Menggunakan  Kontrol Propotional Integral Derivative
(PID)  Untuk  Mereduksi  Harmonisa
Pada  Sistem  Tenaga Listrik”
Tersedia:.jurnal.itats.ac.id/wp- content/uploads/2013/.../FILTER- AKTIF-3-Fasa.pdf.[diakses:3 Desemeber 2015].