ANALISIS ALIRAN DAYA PADA SISTEM TENAGA LISTRIK SULAWESI UTARA DAN GORONTALO MENGGUNAKAN METODE FAST DECOUPLED
Ruth d. Indriyani 1) , Ervan Hasan Harun 2) , Yasin Mohamad 3)
123 Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Email:  ruthdebora93.hutabarat@gmail.com,; ervanharun@ung.ac.id; yasinmohamad@ung.ac.id

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  aliran  daya  dengan  unjuk  kerja  ETAP  6.0 menggunakan  metode  Fast  Decoupled  pada  sistem  tenaga  listrik  Sulawesi  Utara  dan Gorontalo, Mengetahui kondisi tegangan pada penambahan beban, dan  mengetahui daya  aktif (MW), daya reaktif (MVar), dan  arus  (Ampere) pada  sistem tenaga listrik  Sulawesi Utara  dan Gorontalo. Data  penelitian ini diperoleh dari Area Penyaluran dan Pengaturan Beban (AP2B) Tomohon Sulawesi Utara yaitu data transformator,  generator  tiap  pembangkit,  jumlah  beban  setiap  Gardu  Induk  (GI),  gambar  diagram single  line  sistem  tenaga  listrik  Sulawesi  utara  dan  Gorontalo  yaitu  Sistem  interkoneksi tenaga  listrik 150  kV  dan  66  kV  Gorontalo  selanjutnya  dilakukan  simulasi  pada  program  Etap  dengan  metode  fast decoupled yang sudah integrasi pada program.
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  untuk  sistem  150  kV  terjadi  naik  tegangan  saat  sistem tersambung pada beban rendah ada  beberapa Gardu Induk  terjadi naik  tegangan yang melebihi batas kritis (Critical Over Voltage) yaitu terjadi pada GI Lolak, Boroko, dan Isimu dengan tegangan melebihi 157,5  kV.  Dan  untuk  beban  puncak,  beban  bertambah  20%,  beban  bertambah  40%  dan  beban bertambah  60%  kondisi  tegangan  masih  diperbolehkan  menurut  SPLN    1:1978    tentang    standar tegangan   dan   Grid   Code   Sulawesi   yang   menjelaskan karakteristik untuk kerja jaringan bahwa batasan tegangan sistem dengan tegangan nominal 66 kV dan 150 kV memiliki standar kondisi normal +5% naik tegangan (Over Voltage) dan -10% turun tegangan (Under Voltage).
Kata Kunci: Aliran Daya, Sistem Tenaga Listrik, Fast Decoupled

## PENDAHULUAN
Studi aliran daya
mengungkapkan  kinerja  dan  aliran  daya (nyata    dan     reaktif)     untuk     keadaan tertentu  yaitu  ketika  sistem  bekerja  saat tunak (steady  state) .  Studi  aliran  daya juga  memberikan  informasi  mengenai beban  saluran  transmisi  di  sistem, tegangan    di    setiap    lokasi    untuk informasi  regulasi  kinerja  sistem  tenaga dan   bertujuan   untuk   menghitung   dan menentukan  besarnya  daya  nyata (real
power) ,  daya  reaktif (reactive  power) , dan   magnitudo  tegangan,  di  berbagai titik  pada  sistem  daya  yang  dalam keadaan  berlangsung  atau  diharapkan untuk operasi normal. Untuk menyelesaikan  studi  aliran  daya  dengan metode  iterasi  (numerik)  telah  banyak dikembangkan  dengan  menggunakan berbagai  macam  metode  menghitung aliran   daya   sejalan   dengan   semakin berkembangnya  konfigurasi  jaringan sistem  tenaga,  baik  dalam  perencanaan,
pengembangan, maupun pengoperasian.
Sistem interkoneksi Sulawesi Utara  dan  Gorontalo  saat  ini  sudah beroperasi dari  pengembangan transmisi di  Sulawesi.  Sistem  kelistrikan  di Provinsi  Sulawesi  Utara  terdiri  dari sistem  interkoneksi  150  kV  dan  66  kV yang   disebut   Sistem   Minahasa   dan sistem     kelistrikan     20   kV isolated .
Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis  aliran  daya  dengan  unjuk kerja  ETAP  6.0  menggunakan  metode Fast   Decoupled   pada   sistem   tenaga listrik  Sulawesi  Utara  dan  Gorontalo, mengetahui  kondisi  tegangan  pada penambahan  beban,  mengetahui  daya aktif  (MW),  daya  reaktif  (MVar),  dan arus (Ampere) pada sistem tenaga listrik Sulawesi  Utara  dan  Gorontalo.  manfaat untuk dari penelitian ini adalah memberikan    gambaran    mengenai kondisi  tegangan,  arus,  dan  aliran  daya pada   sistem   tenaga   listrik   Sulawesi Utara  dan  Gorontalo,  menjadi  pedoman PLN maupun pemerintah untuk memperhatikan  ketenagalistrikan  guna memelihara    dan    mengembangkan sistem  tenaga  listrik  di  Sulawesi  Utara dan        Gorontalo,        dan        menjadi pembelajaran bagi peneliti.

## TINJAUAN      PUSTAKA     DAN LANDASAN TEORI
Heru (2007)

## “Perbandingan
Metoda  Newton  Rhapson  dan  Metoda Fast  Decoupled  pada  studi  aliran  daya (Aplikasi  PT.PLN  Sumbar-Riau  150 kV)”. Tujuan dari penelitian  ini  adalah untuk  memperkenalkan  studi  aliran daya  dengan  Metoda  Newton  Rhapson dan  Metoda  Fast  Decoupled  dalam suatu  perangkat  lunak (software) yang diaplikasikan pada sistem tenaga listrik PT.PLN  Sumbar-Riau  150  kV.  Hasil penelitian  Metoda  Fast  Decoupled mempunyai  jumlah  iterasi  yang  lebih banyak  dibandingkan  dengan  Metoda Newton  Rhapson,  dikarenakan  faktor konvergensi pada Metoda Fast Decoupled  tergantung  pada  kondisi parameter  jaringan  yakni  perbandingan R/X  dari  saluran.  Berbeda  dengan Metoda Newton Rhapson faktor konvergensinya  bersifat kuadratis tidak tergantung    pada    perbandingan parameter    jaringan.    Namun    waktu hitung  Metoda  Fast  Decoupled  secara keseluruhan jauh lebih pendek.
Perdana  (2010)  “Studi  Aliran Daya menggunakan metode Fast Decoupled  (Aplikasi:  sistem  kelistrikan PT.PLN     Sumatera     bagian     selatan subsistem  Sumatera  Selatan  150  kV)” tujuan  peneliti  ingin  mendapatkan  hasil aliran  daya  sistem  tenaga  listrik  pada
subsistem  Sumatera  Selatan  150  kV dengan  menggunakan  metode  Fast Decoupled.  Hasil  penelitian  bahwa kecepatan  iterasi  dari  metode  Fast Decoupled  lebih  cepat  karena  pada metode Fast Decoupled proses
pembentukan  dan  faktorisasi  Jacobian hanya satu kali.
.

## Studi Aliran Daya
Studi aliran daya adalah studi yang dilaksanakan untuk mendapatkan informasi  mengenai  aliran  daya  dan tegangan  sistem  dalam  kondisi  operasi tunak.  Informasi  ini  sangat  dibutuhkan guna  mengevaluasi  untuk  kerja  sistem tenaga  listrik  dan  menganalisa  kondisi pembangkitan  maupun  pembebanan. Analisa ini  memerlukan informasi aliran daya   dalam   kondisi   normal   maupun gangguan.  Studi  aliran  daya  juga merupakan  metode  analisis  sinusoidal yang     menggunakan      persamaan      non linear    yang    digunakan    untuk mengetahui  nilai  dari  tegangan,  sudut daya,  daya   aktif  dan   daya   reaktif  di suatu  bus  (Citra,  2015).        Dalam perhitungan    aliran   daya     merupakan suatu  alat  bantu  yang  sangat  penting untuk mengetahui kondisi sistem (Wilhelmina, 2008).

## METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini  penulis menggunakan  penelitian  kuantitatif, karena  data  yang  diperoleh  nantinya berupa    angka.    Dari    angka    yang diperoleh  akan  dianalisis  lebih  lanjut dalam  analisis  data.  Penelitian  ini menghitung  aliran  daya  pada  sistem tenaga  listrik  Sulawesi  Utara  dan Gorontalo dengan Metode Fast
Decoupled    yang    sudah    terintegrasi dalam program ETAP versi 6.0.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem  Tenaga  Listrik  Sulawesi Utara  adalah  sistem  pengembangan  dari sistem  interkoneksi  Sulawesi yang membentuk  dua  sistem  besar  yaitu Sistem          Sulawesi  Bagian  Selatan (Sulbagsel) dan Sistem Sulawesi Bagian Utara  (Sulbagut).  Pada  sistem  Sulbagut terdapat  sistem  interkoneksi  Sulawesi Utara dan  Gorontalo (SulutGo) saat   ini sudah  beroperasi  melalui  Saluran  Udara Tegangan   Tinggi   (SUTT)   150   kV. Sistem    tenaga    listrik    SulutGo tersambung  dari  beberapa  pusat  tenaga listrik    yang    tesebar    di    SulutGo. Kapasitas  terpasang  dan  daya  mampu dari  setiap  pusat  tenaga  listrik  pada sistem  interkoneksi  SulutGo  data  daya mampu     pasok     pada     tanggal     21
November 2016.
Pada sistem tenaga listrik interkoneksi Sulawesi Utara dan Gorontalo mempunyai
beberapa pembangikt  yang  tersambung  dengan daya  terpasang  645.89  MW,  dan mempunyai  daya  mampu  Netto  564.9 MW.  Pada  tanggal  21  November  2016 daya  pasok  dari  pembangkit  sebesar 306.3 MW.
Dari hasil simulasi yang dilakukan dengan menggunakan program aplikasi ETAP 6.0 menunjukkan bahwa kondisi tegangan  GI  dengan  sistem  tegangan
nominal  66   kV  dan  150   kV  yang
tersmbung
dengan beberapa perbedaan  beban  yaitu  beban  rendah, beban puncak, beban bertambah 20%, beban  bertambah  40%,  dan  beban bertambah    60%    yang    tersambung dengan kapasitas daya mampu pembangkit  yang  sama.  Keadaan tegangan  pada  beban  rendah  terjadi naik  tegangan  dikarenakan  beban terlalu rendah namun kapasitas pembangkit  besar  sehingga  tegangan naik  ( Over  voltage )  dan  keadaan tegangan      beban  rendah      yang melebihi    batas Critical  Over voltage pada  tegangan  nominal 150 kV  terjadi  pada  GI  Lolak,  Boroko,
dan  Isimu  yaitu  melebihi  157,5  kV. Dan  untuk  beban  puncak,  beban bertambah 20%,  beban  bertambah 40%  dan  beban  bertambah  60% masih dalam keadaan normal menurut SPLN 1:1978 tentang standar  tegangan  dan Grid  Code Sulawesi yang
menjelaskan karakteristik  untuk  kerja  jaringan bahwa  batasan    tegangan    sistem dengan  tegangan    nominal    66    kV dan    150    kV  memiliki  standart kondisi  normal  +5%  naik  tegangan ( Over  Voltage )  dan  -10%  turun tegangan ( Under Voltage ).

## KESIMPULAN
Berdasarkan    hasil    penelitian yang  telah  dilakukan  dengan  analisis sistem  Sulawesi  Utara  dan  Gorontalo maka dapat disimpulkan bahwa:
1.    Hasil  simulasi  sistem  tenaga listrik  Sulawesi    Utara    dan Gorontalo  dengan     Metode     Fast Decoupled  yang sudah terintegrasi dalam  program  ETAP  versi  6.0 yang digunakan memiliki kesederhanaan implementasi dalam  penyelesaian  aliran  daya. Pada penelitian ini memperlihatkan efisiensi     dalam kecepatan proses dengan 4
(empat)  kali  iterasi  untuk  kondisi beban  rendah,  beban  puncak, beban  bertambah  20%,  dan  beban bertambah  40%,  untuk  sistem yang  tersambung    pada    beban bertambah  60%  memperlihatkan kecepatan  proses  dengan  5  (lima) kali iterasi.
2.        Pada  sistem  150  kV terjadi  naik
tegangan  saat  sistem  tersambung pada  beban  rendah  ada  beberapa Gardu Induk terjadi naik tegangan  yang  melebihi  batas kritis  ( Critical  Over  Voltage ) yaitu  terjadi  pada  GI  Lolak, Boroko, dan Isimu dengan tegangan melebihi 157,5 kV. Dan untuk  beban  puncak,  beban bertambah 20%, beban bertambah 40% dan beban bertambah 60% kondisi tegangan masih diperbolehkan       menurut SPLN 1:1978.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Chandra,    Ferdian    Ariesta    Adhi, dkk.  2013. Analisis  Aliran  Daya
Menggunakan Metode Probabilistik Pada  Sistem  Interkoneksi  500  kV Jawa-Bali. (Jurnal). Surabaya:
Institut  Teknik  sepuluh  Nopember (ITS)  Fakultas    Industri,    Jurusan Teknik Elektro.
[2]  Eko,  Perdana  Putra  Amin.  2010.
Studi  Aliran  Daya  menggunakan metode Fast Decoupled (Aplikasi: system kelistrikan
PT.PLN  Sumatera  bagian selatan subsistem  Sematera  selatan    150 kV) .  (Jurnal).Padang:  Universitas Andalas  Padang  Jurusan  Teknik Elektro.
[3]  Fauzi,      Muhamad      Rizki,      dkk. 2014. Pengaturan Slack Bus Dalam
Mengoptimalkan Aliran Daya Pada Kasus  IEEE  30  Bus  Menggunakan Metode  Newton  Rhapson    Pada Aplikasi    Matlab  7.0. (Jurnal)
Gorontalo:  Universitas      Ichsan Gorontalo Fakultas Teknik
Jurusan  Teknik Elektro.
[4]  Harun,    Ervan    Hasan.,    Taufiq Ismail.  2012. Analisis  Aliran  Daya pada  Sistem  Tenaga  Listrik  150kV Gorontalo  Menggunakan  Metode
Newton Rhapson. (Jurnal). Gorontalo: Universitas Negeri Gorontalo,  Fakultas  Teknik  Jurusan Teknik Elektro.
[5]  Laksono,              Heru              Dibyo. 2007. Pebandingan  Metoda  Newton Rhapson dan Metoda Fast
Decoupled      pada      studi      aliran daya  (Aplikasi  PT.PLN  Sumbar- Riau 150 kV) .(Jurnal).Padang:
Universitas Andalas Padang Jurusan Teknik Elektro.