## Kinerja Micro Grid Menggunakan Photovoltaic-Baterai dengan Sistem Off-Grid

## (Micro Grid Performance Using Photovoltaic Batteries with an Off-Grid

## System)
Adhi Kusmantoro 1,3 , Ardyono Priyadi 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 1 , Mauridhi Hery Purnomo 1,2
Abstract—Renewable  energy  based  micro  grid  planning  is perfect  for  delivering  electricity  to  rural  areas,  as  an uninterruptible resource. In this paper, a DC micro grid system is designed. The system consists of several PVs and batteries which are connected to each other through a network. PV grids A and C deliver  1,904  watts  of  power  in  the  micro  grid  system,  while  the battery contributes 784 watts of power. The system has a load of 730 watts. The purpose of this study is to improve the performance of  micro  grid  with  off-grid  systems.  The  performance  of  the designed system is quite good because the resources of the grid A and  grid  C  systems  are  sufficient  to  meet  load  demands  and  to charge  batteries.  When  solar  radiation  is  low,  the  battery  meets load demands. To make the system more reliable, although it will increase system costs, a battery with a larger capacity can be used. The proposed system maintains the voltage at 12 V with a change of only ± 10%.
Intisari—Pada  makalah  ini  dirancang  sistem  DC  micro  grid yang terdiri atas beberapa PV dan baterai yang saling terhubung melalui jaringan. PV grid A dan C menyalurkan daya 1.904 watt dalam  sistem  micro  grid,  sedangkan  kontribusi  daya  baterai sebesar  784  watt.  Sistem  mempunyai  beban  730  watt.  Tujuan makalah ini adalah peningkatan kinerja micro grid dengan sistem off-grid,  dengan  kontrol  terpusat  berbasis  controller  Outseal. Kinerja sistem yang dirancang cukup baik karena sumber daya dari  sistem  PV  grid  A  dan  grid  C  cukup  untuk  memenuhi permintaan beban dan  untuk  mengisi  baterai. Pada saat radiasi matahari  rendah,  baterai  memenuhi  permintaan  beban.  Sistem yang  diusulkan  mempertahankan  tegangan  pada  12  V  dengan perubahan hanya ± 10%.
Kata Kunci— Micro Grid, Sistem Off-Grid, Photovoltaic, Baterai.

## I. P ENDAHULUAN
Sumber energi konvensional atau sumber energi bahan bakar fosil  merupakan  sumber  energi  yang  sangat  terbatas  di  alam,
sehingga  pemanfaatan  sumber  energi  terbarukan  banyak dilakukan  sebagian  besar  negara  di  dunia  [1].  Sekarang  ini tuntutan  masyarakat  akan  kebutuhan  energi  listrik  semakin meningkat.  Secara  umum,  terdapat  dua  metode  dalam pemanfaatan energi untuk pembangkit listrik. Pertama, dengan memanfaatkan  sumber  energi  tidak  terbarukan  (batubara, minyak, gas), dan kedua, tenaga listrik dihasilkan dari sumber energi terbarukan (matahari, angin, air, pasang surut, biomassa, panas bumi) [2]. Hingga saat ini, daya listrik yang dihasilkan oleh  unit  pembangkit  yang  lebih  besar  dioperasikan  secara terpusat  dan  terhubung  dalam  jaringan.  Unit  pembangkit  ini sebagian  besar  berada  di  pinggiran  kota  besar  atau  di  daerah terdekat dengan pusat sumber energi. Unit-unit ini menghasil- kan energi listrik dengan menggunakan sumber energi konven- sional  yang  menghasilkan  gas  rumah  kaca  sebagai  dampak masalah  lingkungan  dan  juga  meningkatkan  ketidakstabilan harga minyak [3].
Selain  itu,  banyak  masyarakat  di  daerah  terpencil  tidak memiliki  akses  pemakaian  sumber  energi  listrik  karena  jarak yang  jauh  dari  jaringan  listrik  [4].  Untuk  mengatasi  masalah tersebut,  pembangkit  listrik  dari  sumber  energi  terbarukan dalam mode off-grid atau on-grid adalah satu-satunya pilihan. Perencanaan micro  grid berbasis  energi  terbarukan  sangat cocok  untuk  memberikan  energi  listrik  ke  daerah  pedesaan, sebagai  sumber  daya  yang  tidak  terputus  untuk  setiap  lokasi perumahan  atau  komersial.  Pengaturan  jaringan  lokal  terdiri atas  sumber  energi  terdistribusi  dan  beban.  Sumber  energi terdistribusi yang digunakan dalam micro grid didasarkan pada unit  pembangkit  energi  terbarukan  atau  tidak  terbarukan  dan sistem  penyimpanan  energi.  Namun,  sumber  energi  matahari dan energi angin memiliki kelemahan, sehingga mungkin tidak dapat  memenuhi  permintaan  beban  yang  dibutuhkan.  Hal  ini disebabkan  keluaran  sumber  energi  terbarukan  berfluktuasi dengan  perubahan  intensitas  matahari  dan  kecepatan  angin. Oleh  karena  itu,  dibutuhkan  sistem  penyimpanan.  Untuk  unit pembangkit  listrik  pada  saat  sekarang,  pemakaian  sumber energi  terbarukan  lebih  disukai,  sedangkan  untuk  sistem penyimpanan,  baterai,  superkapasitor,  dan  sel  bahan  bakar oksida  padat  banyak  digunakan. Micro  grid dapat  beroperasi dalam  dua  mode,  yaitu  terisolasi  atau  terhubung  ke  jaringan dengan single controllable , yang meningkatkan keandalan dan kualitas  daya  pengguna  yang  terhubung  ke  jaringan  [5]. Pemanfaatan  sumber  energi  terbarukan  dilakukan  dengan kombinasi  perangkat  penyimpanan  yang  banyak  digunakan dalam micro  grid ,  karena  keandalannya  dan  masalah lingkungan  [6].  Perangkat  penyimpanan  menjadi  sangat penting  untuk  mendukung  sistem  daya  karena  sifat  stokastik
1 Departemen Teknik Elektro, Fakultas  Teknologi  Elektro  dan Informatika Cerdas, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS,  Sukolilo,  Surabaya,    Jawa  Timur  60111,  Indonesia  (telp:031- 5939214;    fax:031-913804;  email:  adhikusmantoro@mhs.its.ac.id, priyadi@ee.its.ac.id, vita@ee.its.ac.id, hery@ee.its.ac.id)
2 Departemen Teknik Komputer, Fakultas  Teknologi  Elektro  dan Informatika    Cerdas,    Institut    Teknologi    Sepuluh    Nopember, Kampus    ITS,    Sukolilo,    Surabaya,  Jawa  Timur  60111,  Indonesia (telp: 031-5994251-54, 5947274, 5945472; email: hery@ee.its.ac.id)
3 Departemen Teknik Elektro, Fakultas  Teknik dan Informatika, Universitas  PGRI  Semarang  50232,  Jawa  Tengah,  Indonesia (telp:024-8316377; email: adhikusmantoro@upgris.ac.id)
sumber energi terbarukan.  Telah banyak digunakan konverter dengan multiport (MPC) yang berfungsi menghubungkan dan mengintegrasikan sumber energi terbarukan ini dan perangkat sistem penyimpanan ke dalam micro grid [7]. Micro grid dapat diklasifikasikan dalam AC micro grid , DC micro grid , dan hybrid AC/DC micro grid . DC micro grid lebih disukai  daripada AC micro  grid karena  manfaatnya,  yaitu keandalan yang lebih tinggi, peningkatan kualitas daya input , pengurangan  kerugian  karena  tidak  adanya  daya  reaktif, efisiensi  yang  lebih  tinggi,  struktur  yang  sederhana,  kinerja yang lebih baik, dan efisiensi konverter DC [8]-[13]. Literatur menunjukkan bahwa para peneliti telah bekerja pada berbagai sumber  energi  terbarukan,  seperti  hidro,  matahari,  angin, pasang  surut,  biomassa,  biogas,  dan  panas  bumi.  Di  antara sumber energi terbarukan, sistem photovoltaic (PV) dan Wind Turbine (WG) dianggap sebagai sumber utama yang diperlukan untuk  pengaturan  energi  dalam micro  grid .  Sumber  ini  juga melimpah serta berkelanjutan [14]. Sumber daya listrik dari PV maupun  WG  bersifat  stokastik  dan  listrik  yang  dibangkitkan tidak  stabil,  sehingga  tidak  dapat  diandalkan,  karena  beban membutuhkan output tegangan  yang  sesuai  kebutuhan  beban standar.
Dengan  berkembangnya  teknologi  semikonduktor  dan pengembangan konverter elektronik daya, peralatan beban dan unit pembangkit listrik masa depan didominasi oleh perangkat elektronik  daya.  Peralatan  dan  perangkat  berbasis  elektronik membutuhkan  sumber  daya  listrik  DC  untuk  bekerja,  seperti komputer,  lampu fluorescent,  Variable  Speed  Drives (VSD), peralatan  rumah  tangga,  bisnis,  dan  industri  [15].  Selain  itu, sumber daya AC yang tersedia dikonversi menjadi sumber daya DC  untuk  mengoperasikan  perangkat  elektronik  ini.  Hampir sebesar 30% dari sumber daya AC yang dihasilkan mengguna- kan perangkat konverter elektronik ini, sehingga mengakibat- kan  efisiensi  sistem  menurun  [16].  Masalah  ini  dapat diselesaikan  dengan  mengintegrasikan  pengaturan  sumber energi matahari, angin, dan sistem penyimpanan menjadi daya DC. Dalam sistem bus DC, efisiensi konversi daya ditingkatkan sebesar 8% dan penghematan menjadi sekitar 25% [17]. Selain itu, pengaturan DC micro grid berbasis energi terbarukan lebih ekonomis daripada metode pembangkit berbasis sumber daya konvensional, yang menyebabkan penurunan biaya pengiriman energi  listrik  dan  pengurangan  polusi  lingkungan  dengan mengurangi  emisi  rumah  kaca.  Dengan  memperhatikan permasalahan  tersebut,  makalah  ini  menyajikan  rancangan prototipe  berdasarkan  pengaturan micro  grid dengan  sumber energi  matahari  melalui  PV  dan  sistem  penyimpanan  baterai untuk aplikasi sistem off-grid , dengan metode kontrol terpusat. Pada  makalah  ini  dirancang  sistem DC micro  grid yang terdiri  atas  beberapa  PV  dan  baterai  yang  saling  terhubung melalui  jaringan,  dengan  kontrol  terpusat  menggunakan controller Outseal. Pada rancangan ini digunakan solar cell 100 Wp dan baterai 50 Ah. Dalam bagian I makalah ini dibahas riset sebelumnya  yang  menjadi  latar  belakang  makalah,  bagian  II membahas  sistem  PV,  bagian  III  membahas  model  baterai, bagian  IV  membahas  rancangan  sistem off-grid ,  bagian  V membahas  hasil  pengujian,  dan  bagian  VI  membahas kesimpulan dari hasil pengujian dan analisis.
Gbr. 1 Rangkaian ekuivalen solar cell .

## II. P HOTOVOLTAIC
Untuk  memahami  sistem  PV,  dibuat  sebuah  model  berupa rangkaian  ekuivalen,  yang  diperlihatkan  pada  Gbr.  1.  Dari rangkaian ekuivalen tersebut, dapat diturunkan persamaan arus PV, seperti pada (1).
sh pv s pv pv s pv sh R I R V q nKT I R V I I + − − + = ) 1 ) (exp( 0 (1) sh D ph pv I I I I − − = (2)
dengan I PV adalah arus (A) keluaran solar cell , I ph adalah arus (A)  yang  dipengaruhi  intensitas  cahaya, I D adalah  arus  (A) diode Shockley, I p adalah arus (A) shunt , I 0 adalah arus saturasi (A) sel PV, q adalah muatan elektron ( q = 1,6 10 -19 C), K adalah konstanta Boltzmann ( K = 1,38 10 -23 J/K), n adalah faktor ideal solar cell , T adalah suhu solar cell , R sh adalah resistans shunt (ohm), dan R s adalah resistans seri internal (ohm) [18].
Kurva  I-V  pada  dasarnya  dipengaruhi  oleh  perubahan  dua input yang  merupakan insolation matahari  dan  suhu array . Adaptasi (1) ke berbagai tingkat insolation matahari dan suhu dapat diwakili (2) [19].
SC r r I E E T E E I       − +        =  1  (3) I I I r  + = (4)
I R T V S  −  =   (5)
V V V r  + = . (6)

## III. B ATERAI
Pemodelan baterai dilakukan dengan memodelkan keadaan muatan, persamaan tegangan, dan efek suhu. State of  Charge (SOC) baterai sesaat dinyatakan dengan (7).
 − = t t bat bat dt I C t SOC t SOC 0 0 . 1 ) ( ) ( (7)
dengan SOC ( t 0 )  adalah  keadaan  awal  muatan  dan C bat menyatakan kapasitas baterai di atas ketentuan discharge pada arus  konstan  10  A  dalam  rentang  waktu  10  jam  [20].  Unit sistem penyimpanan energi dalam sistem PV dirancang untuk memberikan  tegangan  yang  stabil  ke  beban  dalam  kondisi
perubahan  beban.  Karena  daya  yang  diberikan  oleh  PV  tidak selalu sesuai dengan permintaan beban, baterai yang berfungsi sebagai  penyimpan  energi  dapat  membantu  memenuhi permintaan  beban.  Dalam  hal  ini,  diasumsikan  SOC  baterai berada  dalam  rentang  yang  dapat  menyimpan  dan  mengirim energi. Gbr. 2 menunjukkan mode operasi penyaluran energi ke beban.
1)  Mode  A: Pada  mode  ini  terjadi  kelebihan  daya  yang dikeluarkan  oleh  PV,  sehingga  kelebihan  daya  tersebut disimpan pada baterai. Dalam hal ini, permintaan beban tidak terlalu besar.
2)  Mode  B: Dalam  mode  ini  terjadi  perubahan  intensitas cahaya  matahari,  sehingga  daya  yang  dikeluarkan  PV  akan berkurang, bahkan sangat kecil. Oleh karena itu, dalam mode ini kebutuhan daya beban sepenuhnya tergantung dari kapasitas energi yang tersimpan dalam baterai [21].
3)  Mode  C: Dalam  mode  ini  daya  yang  dikeluarkan  PV semuanya  digunakan  beban.  Dalam  keadaan  ini  tidak  terjadi pengisian  baterai.  Hal  ini  disebabkan  daya  yang  dibutuhkan beban  sama  dengan  daya  yang  dikeluarkan  PV.  Selain  itu, baterai sudah terisi penuh.

## IV. M ICRO G RID
Sebagai  bagian  dari  upaya  mengembangkan  sistem  tenaga modern  untuk  mencapai  pembangkitan  energi  yang  optimal, konsep micro  grid telah  dipertimbangkan  untuk  digunakan pada beberapa tahun terakhir. Micro grid mempunyai beberapa komponen,  yaitu wind  turbine ,  PV,  generator  diesel,  sistem penyimpanan  energi,  dan  beban.  Dalam  penggunaan  PV, keluarannya sangat tergantung dari radiasi matahari, sehingga dibutuhkan kontrol MPPT yang bagus. Generator diesel banyak digunakan untuk mempertahankan tegangan dalam micro grid , terutama ketika pembangkit terbarukan dimasukkan ke dalam
sistem. Karena energi matahari selalu berubah, daya keluaran pembangkit energi terbarukan juga berubah. Perubahan terjadi pada tegangan dan frekuensi. Selain itu, juga terjadi perubahan stabilitas  sesaat  dari  jaringan  utilitas,  sehingga  dibutuhkan sistem  penyimpanan.  Kehilangan  daya  selalu  terjadi  pada system micro  grid ,  sehingga  pengoptimalan  semua  lokasi beban menjadi sangat penting [22], [23].
Jadi, micro grid dibangun atas dasar pembangkit distribusi dan  koordinasi  penyimpanan  energi  terdistribusi. Micro  grid dapat bekerja dalam dua struktur topologi yang berbeda, dalam mode off-grid atau dalam mode on-grid . Mode operasi on-grid memerlukan  sinkronisasi  yang  baik.  Munculnya  teknologi micro  grid di  sektor  listrik  telah  membawa  begitu  banyak perubahan,  baik  dalam  teknik  maupun  algoritme  yang digunakan untuk sinkronisasi grid [24]. Arsitektur micro grid beroperasi  pada  distribusi  tegangan  rendah  dan  memiliki beberapa  sumber  daya  energi  terdistribusi. Sistem micro  grid juga memiliki kemampuan untuk beroperasi ketika terhubung ke grid dan  ketika  terputus  dari grid [25],  [26].  Hal  ini ditunjukkan pada Gbr. 3.
Sistem DC micro grid terdiri atas terminal daya dan terminal slack .  Kontrol  pada  terminal slack secara  aktif  dapat berpengaruh  terhadap  kinerja  dinamis  sistem.  Sebuah single- slack pada  model  sistem  DC  dapat  dibentuk  dengan  kontrol slack yang  dimodelkan  sebagai  impedans  virtual  dalam kawasan S. Skema pemodelan menggunakan metode impedans virtual diperlihatkan pada Gbr. 4. Fungsi alih linear dari kontrol terminal slack dinyatakan  dengan  (8). Reg  V ( s )  menyatakan regulator  tegangan loop terbuka  dan Reg  I ( s )  menyatakan regulator arus loop tertutup [27].
𝑅𝑒𝑔(𝑠) = 𝑅𝑒𝑔 𝑉(𝑠). 𝑅𝑒𝑔 𝐼(𝑠). (8)
Fungsi  alih  regulator  arus  dapat  disederhanakan  dan dimodelkan sebagai proses tunda orde pertama.
𝑅𝑒𝑔 𝐼(𝑆) = 1 1 + 𝑇 𝑐 𝑆 (9)
dengan T c menyatakan pengaturan siklus dan Reg V (s) adalah regulator  tegangan linier loop terbuka  yang  dapat diimplementasikan dengan kontrol P, kontrol P lead-lag , atau kontrol PI. Dengan model sederhana pada  Gbr. 4,  fungsi alih atau persamaan keadaan dapat dibentuk dan analisis stabilitas
Gbr. 2 Mode operasi penyaluran energi ke beban, (a) mode A, (b) mode B, (c) mode C. (a) (b) (c) Gbr. 3 DC micro grid .
sistem  dapat  dilakukan  menggunakan  analisis phase/gain margin dan root locus .  Dengan mempertimbangkan rancangan kontrol  terpusat micro  grid ,  dapat  dilakukan  pengoptimalan aliran  daya  pada  masing-masing grid .  Persamaan  untuk terpenuhinya keseimbangan daya dinyatakan dalam (10).
𝑃 𝑃𝑉 + 𝑃 𝐵𝐴𝑇 + 𝑃 𝐹𝐶 = 𝑃 𝐿 (10)
dengan P PV adalah daya yang dihasilkan oleh array PV, P BAT adalah  daya stack baterai, P FC adalah stack pengisian/ pemakaian daya, dan P L adalah daya beban sesuai kebutuhan. Secara konvensional, komponen daya P BAT dan P FC positif pada saat memberikan daya ke DC bus . Oleh karena itu, komponen daya P BAT dan P FC akan  negatif  untuk  pengisian  daya.  Beban dianggap searah, misalnya daya beban selalu positif.

## V. S ISTEM O FF -G RID
Jaringan DC micro  grid yang  dirancang  ini  menggunakan sistem off-grid dengan  kapasitas  baterai  sebagai  sistem penyimpan  energi  sebesar  50  Ah.  Untuk  mengubah  energi matahari  menjadi  energi  listrik  DC,  digunakan  PV  sebesar 1.300 Wp.
Fungsi central controller adalah mengatur aliran energi dari PV  ke DC  bus atau  dari  PV  ke  baterai.  Selain  itu, central controller juga mengatur aliran energi baterai ke inverter pada saat terjadi perubahan daya dari PV. Beban lampu, laptop, dan TV  dalam  sistem DC micro  grid ini  merupakan  beban  yang banyak  digunakan  dalam  suatu  gedung  atau  rumah  tinggal. Dalam  merancang  sistem off-grid ini,  digunakan  model simulasi  yang  diperlihatkan  pada  Gbr.  5.  Pada  saat  tegangan atau daya pada DC bus berkurang akibat berkurangnya radiasi matahari, baterai akan memberikan dayanya ke DC bus . Pada Gbr. 5 tampak bahwa micro grid terdiri atas beberapa sumber  PV  dan  baterai  pada  lokasi  terpisah  yang  terhubung melalui  jaringan  listrik.  Dengan  demikian,  akan  terjadi interaksi daya DC dari beberapa sumber DC, yang menyebab- kan  daya DC  bus stabil.  Digunakan controller Outseal untuk mengatur  aliran  daya  secara  terpisah  ke DC  bus .  Empat grid ( grid A, grid B, grid C,  dan grid D)  masing-masing memberikan  daya  DC  ke DC  bus . Grid A  dan grid C memberikan  daya  DC  ke DC  bus dengan  sumber  matahari, sedangkan grid B dan grid D memberikan daya DC pada saat tidak ada energi matahari.
Gbr. 5 Model simulasi off-grid .

## VI. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Kinerja  sistem  yang  dirancang  dianalisis  selama  satu  hari, pada  tanggal  13  Januari  2020.  Pengambilan  data  dilakukan pada  pukul  07:00  hingga  pukul  22:00.  Masing-masing karakteristik  daya  berdasarkan  waktu  yang  telah  diukur disajikan pada Gbr. 6 hingga Gbr. 8. Berdasarkan pengamatan pada kurva daya PV, baterai dan beban dapat diuraikan sebagai berikut.
▪ Keluaran  daya  dari  sistem  PV grid A  dan  PV grid C memuncak selama pukul 09:00 hingga 14:00.
▪ Pada  siang  hari  dari  pukul  09:00  hingga  14:00,  keluaran daya  PV grid A  dan grid C  cukup  untuk  memenuhi permintaan  beban,  sedangkan  kelebihan  daya  digunakan untuk  mengisi  daya  baterai.  Karenanya,  selama  waktu tersebut, baterai bertindak sebagai beban dan tegangannya dinaikkan dari 12 volt menjadi 13,2 volt.
▪ Selama pukul 17:00 hingga pukul 22:00, sumber daya dari PV  tidak  cukup  untuk  memenuhi  kebutuhan  daya  beban. Dalam hal ini, baterai berkontribusi sebagai sumber energi untuk  mengisi  atau  mengurangi  kesenjangan  permintaan dan penawaran.
Gbr. 4 Model DC micro grid dengan terminal single-slack.
Gbr. 6 Keluaran daya PV.
Gbr. 7 Keluaran daya baterai.
T ABEL I
K ONTRIBUSI D AYA D ARI T IAP S UMBER E NERGI
Grid Daya (watt) PV grid A 992 PV grid C 912 Baterai grid B 399 Baterai grid D 385 Total daya 2.688
T ABEL II B EBAN DC
Tipe Beban Kapasitas (watt) Jumlah Total Daya (watt) Lampu LED 992 992 992 Fan DC 912 912 912 Laptop 399 399 399
▪ Dari  pukul  17:00  hingga  pukul  22:00,  beban  tergantung pada  kapasitas  daya  baterai  untuk  memenuhi  kebutuhan daya.
▪ Setelah 5 jam beroperasi terus-menerus, pada pukul 22:00, daya baterai tidak cukup untuk operasi beban. Oleh karena itu,  untuk  melindungi  baterai  dari  pemakaian  yang berlebihan dan dari tegangan rendah, controller memutus baterai dari beban.
▪ Selama  operasi  sistem,  tegangan  terminal  saat  beban berubah  hanya  ±10%.  Hal  ini  tidak  menimbulkan  efek buruk pada kinerja beban DC.
Gbr.  6  memperlihatkan  keluaran  daya  PV  dari grid A  dan grid C,  sedangkan  Gbr.  7  memperlihatkan  keluaran  daya
baterai  dari  masing-masing grid .  Tabel  I  memperlihatkan kontribusi  daya  dari  PV grid A,  PV grid C,  baterai grid B, baterai grid D,  dan  total  energi  yang  dihasilkan  oleh  sistem micro grid . Berdasarkan tabel, terlihat bahwa PV grid A dan C menyalurkan  daya  1.904  watt  dalam  sistem micro  grid , sedangkan kontribusi daya baterai sebesar 784 watt. Sementara itu, sistem mempunyai beban sebesar 730 watt. Pembangkitan daya dari PV, baterai, dan konsumsi daya beban diperlihatkan dalam grafik batang pada Gbr. 8, sedangkan jenis data beban dan  kapasitas  dayanya  disajikan  dalam  Tabel  II.  Selanjutnya, Gbr.  9  dan  Gbr.  10  di  akhir  makalah  memperlihatkan  hasil simulasi  tegangan  keluaran  PV  dan  baterai  akibat  perubahan beban.

## VII. K ESIMPULAN
Kinerja  sistem  yang  dirancang  cukup  baik  karena  sumber daya dari sistem PV grid A dan grid C cukup untuk memenuhi permintaan beban dan untuk mengisi baterai. Pada saat radiasi matahari  rendah,  baterai  memenuhi  permintaan  beban. Untuk membuat  sistem  lebih  andal,  meskipun  akan  meningkatkan biaya  sistem,  baterai  dengan  kapasitas  lebih  besar  dapat digunakan. Selain itu, juga dapat digunakan wind turbine untuk memperbesar  daya  DC  pada DC  bus .  Proteksi  perlindungan PV-Battery  controller juga  berfungsi  dengan  baik,  yang memberikan  perlindungan  pada  sumber,  beban,  dan  baterai. Akibatnya, daya tahan baterai meningkat serta keandalan dan stabilitas  sistem  dapat  tercapai.  Sistem  yang  diusulkan mempertahankan tegangan pada 12 V dengan perubahan hanya ±10%.  Perubahan  ini  tidak  membuat  efek buruk  pada  kinerja beban DC yang terhubung.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  pembimbing  penelitian yang  dengan  sabar  telah  memberikan  banyak  arahan  dan petunjuk.

## R EFERENSI
[1] C.Y. Wu dan M.C. Hu, “The Development Trajectory and Technological Innovation Capabilities in The Global Renewable Energy Industry,” 2015 Portland International Conference on Management of Engineering and Technology (PICMET) , 2015, hal. 2574-2580.
[2] R. Kumar dan H.K. Singh, “Hybrid MPPT Charge Controller and Remote Monitoring  For  a  Hybrid  Solar  and  Micro  Wind  Power  Generation,” International Journal on Recent and Innovation Trends in Computing and Communication , Vol. 4, No. 2, hal. 103-109, Feb. 2016.
[3] S. Kamalasadan dan K.S. Al-Olimat, “Modeling and Control of a Micro Grid Set Up Using Photovoltaic Arrays,” 45th Southeastern Symposium on System Theory , 2013, hal. 80-87.
[4] M.  Zahran  dan  A.  Yousef,  “Monitoring  of  Photovoltaic  Wind–Turbine Battery Hybrid System,” WSEAS Transactions on Power Systems , Vol. 9, hal. 7–15, Jan. 2014.
[5] M.H.  Rashid, Power  Electronics  Handbook  Devices,  Circuits,  and Applications, 3rd ed., Oxford, UK: Elsevier, 2011.
[6] M.  Jafari,  G.  Hunter,  dan  J.G.  Zhu,  “A  New  Topology  of  Multi-Input Multi-Output Buck-Boost DC-DC Converter for Microgrid Applications,” 2012  IEEE  International  Conference  on  Power  and  Energy  (PECon) , 2012, hal. 286-291.
[7] H. Wu, P. Xu, H. Hu, Z. Zhou, dan Y. Xing, "Multi-port Converters Based on Integration of Full-Bridge and Bidirectional DC–DC Topologies for Renewable  Generation  Systems," IEEE  Transactions  on  Industrial Electronics , Vol. 61, No. 2, hal. 856-869, 2014.
[8] L. Zhang, T. Wu, Y. Xing, K. Sun, dan J.M. Gurrero, “Power Control of DC  Microgrid  Using  DC  Bus  Signaling,” 26 th Annual  IEEE  Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) , 2011, hal. 1926- 1932.
[9] K. Kurohane, A. Uehara, T. Senjyu, A. Yona, N. Urasaki, T. Funabashi, dan C.H.  Kim, “Control Strategy for A Distributed DC Power System With Renewable Energy,” Renewable Energy , Vol. 36, No. 1, hal. 42-49,
2011.
[10] K.  Techakittiroj  dan  V.  Wongpaibool,  “Co-existence  Between  AC Distribution  and  DC  Distribution:  in  the  View  of  Appliances,”
International  Conference  on  Computer  and  Electrical  Engineering (ICCEE) , 2009, hal. 421–425.
[11] M. Ryu, H. Kim, J. Kim, J. Baek, dan J. Jung, “Test Bed Implementation of  380V  DC  Distribution  System  Using  Isolated  Bidirectional  Power Converters,” 2013 IEEE  Energy  Conversion  Congress  and  Exposition (ECCE) , 2013, hal. 2948–2954.
[12] B.A. Thomas, “Edison Revisited: Impact of DC Distribution on The Cost of LED Lighting and Distribution Generation,” 25 th Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC) , 2010, hal. 588–
593.
[13] B.T. Patterson, “DC, Come Home,” IEEE Power and Energy Magazine , Vol. 9, No. 6, hal. 60–69, 2012.
[14] H.L. Tsai, C.S. Tu, Y.J. Su,  “Development of Generalized Photovoltaic Model  Using  Matlab/  Simulink,” Proc.  of World  Congress  on Engineering and Computer Science (WCECS) , 2008, hal. 1-6.
[15] J.J. Justo, F. Mwasila, J. Lee, dan J.W. Jung “AC-Micro-Grid Verse DC Micro-Grid with Distributed Energy Resources: A Review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews , Vol. 24, hal. 387-405, 2013.
[16] G.F.  Reed,  “DC  Technologies:  Solutions  to  Electric  Power  System Advancements,” IEEE Power Energy Magazine , Vol. 10, No. 6, hal. 10– 17, 2012.
[17] T. Dragicevic, X. Lu, J.C. Vasques, dan J.M. Guerrero, “DC Microgrids– Part  II:  A  Review  of  Power  Architectures,  Applications  and Standardization Issues,” IEEE Transactions on Power Electronics , Vol. 31, No. 5, hal. 3528-3549, 2015.
[18] M.D.A. Al-falahi, M. Zamri, dan C. Wanik, “Modeling and Performance Analysis  of  Hybrid  Power  System  for  Residential  Application,” 2015
Australasian  Universities  Power  Engineering  Conference  (AUPEC) , 2015, hal 1-6.
[19] R.B. Roy, E. Basher, R.Yasmin, dan Md. Rokonuzzaman, “Fuzzy Logic Based MPPT Approach in A Grid Connected Photovoltaic System,” The
8 th International  Conference  on  Software,  Knowledge,  Information Management and Applications (SKIMA) , 2014, hal. 1-6.
[20] L.K.  Letting,  J.L.  Munda,  and  Y.  Hamam,  “Dynamic  Performance Analysis  of  an  Integrated  Wind-photovoltaic  Microgrid  with Storage,” International Journal of Smart Grid and Clean Energy , Vol. 3, No. 3, hal. 307-317, 2014.
[21] J. Zhao, H.H.C. Iu, dan T. Fernando, “A Design of Single-Switch Two - Stage DC-DC Converters With PWM And PFM for Off-Grid Solar Power System,” Chinese Journal of Eelectrical Engineering , Vol. 3, No. 3, hal. 44-51, 2017.
[22] H. Lan, S. Wen, Q. Fu, D. C. Yu, dan  L. Zhang, “Modeling Analysis and Improvement of Power Loss in Microgrid,” Mathematical  Problems  in Engineering , Vol. 3, hal. 1-8, 2015.
[23] A.  Hirsch,  Y.  Parag,  dan  J.  Guerrero,  “Microgrids :  A  Review  of Technologies,  Key  Drivers,  and  Outstanding  Issues,” Renewable  and. Sustainable. Energy Reviews , Vol. 90, hal. 402–411, 2018.
[24] J.T. Ramalingeswar dan K. Subramanian, “Micro Grid Operational Issues and Challenges in Smart Grid Scenario while Heterogeneous Micro Level Generations  are  Predominant,” International  Journal  of  Innovative Technology  and  Exploring  Engineering  (IJITEE) ,  Vol.  8  No.  11,  hal. 908–917, 2019.
[25] H.B. Santoso dan Budiyanto, “Microgrid Development Using a Grid Tie Inverter,” Makara Journal of Technology , Vol. 17, No. 3, hal. 121–127, 2013.
[26] L. Mariam, M. Basu, dan M.F. Conlon, “A Review of Existing Microgrid Architectures,” Journal of Engineering , Vol. 2, hal. 1-8, 2013.
[27] D.  Chen  dan  L.  Xu,  "AC  and  DC  Microgrid  with  Distributed  Energy Resources," dalam Technologies and Applications for Smart Charging of Electric and Plug-in Hybrid Vehicles , O. Veneri, Ed., Cham, Switzerland: Springer, 2017.
Gbr. 8 Kapasitas daya pada micro grid .
Gbr. 9 Tegangan keluaran PV. Gbr. 10 Tegangan keluaran baterai. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Time (s) 0 10 20 30 40 VA VC Grid A Grid C 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Time (s) 0 -5 5 10 15 20 25 VB VD Grid D Grid B