## Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Analisa Aliran Daya Sistem Kelistrikan Gorontalo Akibat Masuknya Pelanggan Industri 150 KV

## Analysis of the Power Flow on the Electricity Gorontalo
System Due to the Entry of 150 KV Industrial Customers
Ilham Ismail Prodi Teknik Elektro Universitas Ichsan Gorontalo
Gorontalo, Indonesia ilhamismail@gmail.com
Frengki Eka Putra Surusa*
Program Studi Teknik Elektro

## Universitas Ichsan Gorontalo
Gorontalo, Indonesia kiki.alaska@gmail.com
Steven Humena
Program Studi Teknik Elektro Universitas Ichsan Gorontalo Gorontalo, Indonesia steven.humena@gmail.com Diterima : Maret 2024 Disetujui : Juli 2024 Dipublikasi : Juli 2024
Abstrak- Saat  ini  di  Kabupaten  Pohuwato  Kecamatan  Popayato telah dibangun pabrik industri wood pellet atau pellet kayu oleh PT. Biomass  Jaya  Abadi  (BJA).  Untuk  memenuhi  kebutuhan  listrik, energi  listrik  diambil  dari  pasokan  listrik  PLN  melalui  jaringan listrik  teganagn  tinggi  150  kV  dan  dibuat  satu  Gardu  Induk  (GI) khusus  untuk  melayani  kebutuhan  energi  listriknya.  Sehingga dikatakan  sebagai  pelanggan  industri  tegangan  tinggi.  Akibat masuknya pelanggan tegangan tinggi ini, maka akan mempengarui konfigurasi sistem kelistrikan yang sudah ada. Tujuan penelitian ini adalah  untuk  mengetahui  besar  nilai  tegangan,  aliran  beban  dan rugi-rugi daya setelah masuknya pelanggan industri tegangan tingi 150 kV. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Metode Newton  Rhapson  dengan  bantuan  Software  ETAP  19.01.  Hasil simulasi  dengan masuknya beban industri PT. BJA tersebut dapat memperbaiki  profil  tegangan  pada  setiap  bus  sistem  kelistrikan Gorontalo  150  kV  dan outgoing 20  kV.  Rugi  rugi  daya  setelah masuknya  beban  PT.  BJA  dapat  memberikan  persentase perbandingan sangat kecil. Sehingga dapat memberikan kemampuan sistem lebih baik
Kata kunci : Profil Tegangan, Rugi-rugi Daya dan PT.BJA .
Abstract - Currently, in Pohuwato Regency, Popayato District, a wood pellet industry factory has been built by PT. Biomass Jaya Abadi  (BJA).  To  meet  electricity  needs,  electrical  energy  is  taken from  the  PLN  electricity  supply  through  a  150  kV  high-voltage electricity network and a special substation (GI) is made to serve its electrical energy needs. So it is said to be a high voltage customer. As a result of the entry of these high voltage customers, it will affect the  configuration of  the  existing electrical  system.  The purpose  of this study was to determine the value of voltage, load flow and power losses after the entry of 150 kV high voltage industrial customers. The method used in this study is the Newton Rhapson method with the help of ETAP 19.01 software. From the simulation results with the inclusion of PT. The BJA can improve the voltage profile on each
bus of the 150 kV Gorontalo electrical system and 20 kV outgoing. Loss of power loss after the entry of PT. BJA can provide very small comparison  percentages.  So  that  it  can  provide  better  system capabilities
Keywords: Voltage Profile, Power Losses and PT. BJA

## I. P ENDAHULUAN
Perencanaan  sistem  tenaga  listrik  terdiri  atas  tiga komponen  utama  yaitu:  sistem  pembangkitan,  sistem transmisi dan distribusi, dan beban. Suplay daya listrik yang dibangkitkan  oleh  pembangkit  harus  sesuai  dengan kebutuhan  konsumen.  Akan  tetapi  kenyataannya  kebutuhan daya  listrik  yang  diterima  oleh  konsumen  setiap  waktu berbeda  dan  sistem  pembangkitan  harus  dapat  melayani permintaan  beban  yang  setiap  saat  selalu  berubah-ubah. Sistem  tenaga  listrik  juga  tidak  terlepas  dari  beberapa gangguan seperti hubung singkat, penghantar putus, lepasnya beban  dan  pembangkit  dari  sistem,  dan  juga  masuknya pembangkit  baru  ke  dalam  sistem.  Kesemuanya  itu membutukan respon ataupun tanggapan dari suatu penyuplai daya dalam hal ini adalah sistem pembangkitan [1][8][12][13].
Sistem tenaga listrik di Gorontalo meliputi satu kesatuan dengan  Minahasa  dan  sistem  Kotamobagu  yang  dinamai dengan  sistem  interkoneksi  Sulawesi  Bagian  Utara (Sulbagut).  Sistem  Kelistrikan  Gorontalo  mempunyai  7 (Tujuh) Gardu Induk (GI) yaitu GI Buroko (BK), GI Isimu (IS),  GI  Anggrek  (AG),  GI  Botupingge  (BP),  GI  Tilamuta (TL),  GI  Gorontalo  Baru  (GB)  dan  GI  Marisa  (MR)  yang saling  terhubung  dengan  sistem  jaringan  tranmisi  tegangan tinggi 150 kV [2][3][9].
Sistem  pembangkitan  di  Gorontalo  yang  beroperasi  saat ini adalah: Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Tanjung Karang  berkapasitas  daya  2  x  50  MW;  Pembangkit  Listrik Tenaga  Gas  (PLTG)  Maleo  berkapasitas  4  x  25  MW  dan
PLTU Anggrek berkapasitas 2 x 25 MW. Ke tiga pembangkit ini terhubung secara langsung ke sistem interkoneksi 150 kV Sulbagut. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Taludaa  berkapasitas  daya  5,3  MW;  PLTMH  Mongango berkapasitas daya 1,2 MW; Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) berkapasitas daya 12 MWp; dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) berkapasitas daya 7,1 MW terhubung ke  sistem  jaringan  distribusi  20  kV.  Dengan  kata  lain pembangkit yang berada di Gorontalo tidak hanya menyuplai daya  untuk  wilayah  Gorontalo  saja  tetapi  juga  menyuplai kebutuhan daya untuk wilayah Bolaangmongondow Selatan dan Bolaangmongondow Utara. Total keseluruhan daya yang terpasang  pada  pembangkit  yang  beroperasi  saat  ini  adalah sebesar 160,6 MW [3][4][10].
Saat  ini  di  Kabupaten  Pohuwato  Kecamatan  Popayato Desa Trikora telah dibangun Pabrik Industri Wood Pelet atau pelet kayu oleh perusahaan PT. Biomass Jaya Abadi (BJA). PT.  BJA  tersebut  merupakan  satu  kesatuan  mitra  usaha dengan  PT.  Inti  Global  Laksana  (IGL)  dan  PT.  Banyan Tumbuh Lestari (BTL). PT BJA untuk memenuhi kebutuhan listrik, energi listrik diambil dari pasokan listrik PLN melalui jaringan listrik tegangan tinggi dan dibuat satu Gardu Induk khusus untuk melayani kebutuhan energi listriknya. PT. BJA masuk  dalam  pengguna  tenaga  listrik  sebagai  pelanggan tegangan  tinggi.  Masuknya  beban  tegangan  tinggi  akan mempengarui konfigurasi dari sistem kelistrikan yang sudah ada [5][14][15].
Adanya  penambahan  beban  industri  tegangan  tinggi melalui  Gardu  Induk  sistem  150  kV  oleh  PT  BJA  tersebut, sistem  akan  mengalami  perubahan  aliran  daya  dari sebelumnya,  disamping  itu  juga  akan  berdampak  pada pengoperasian  sistem.  Akibatnya  adalah  desain  konfigurasi awal dari sistem jaringan kelistrikan yang awalnya baik dan mampu  melayani  beban  dengan  baik,  menjadi  tidak  sesuai lagi dengan keadaan pembebanan saat ini. Untuk itu, evaluasi terhadap  sistem  kelistrikan  perlu  dilakukan  agar  dapat memperbaharui data sistem, sehingga data yang didapat bisa digunakan  untuk  pengoperasian  sistem  dan  sebagai perancangan  untuk  pengembangan  sistem  kelistrikan kedepannya. Untuk mengetahui pengaruh yang akan terjadi pada sistem maka system perlu dianalisis [6][7][11].
Untuk  itu,  analisis  sistem  yang  harus  dilakukan  adalah analisis  aliran  daya  berupa  tegangan,  aliran  daya,  dan  rugi rugi daya system sebelum dan sesudah adanya penambahan beban baru masuk ke sistem transmisi 150 kV.

## II. M ETODE P ENELITIAN
A. Kerangka Konsep Penelitian
Pada Kerangka konsep penelitian dalam bentuk diagram alir di perlihatkan  pada Gambar 1. Diagram alir di jelaskan tentang perencanaan dari penelitian ini yaitu analisis sistem kelistrikan  Gorontalo  dengan  adanya  penambahan  beban baru yaitu Pelanggan tegangan tinggi PT. BJA pada system transmisi 150 kV. Sistem tenaga listrik yang di analisis adalah sistem interkoneksi Gorontalo 150 kV, yang meliputi analisis aliran daya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui performance sistem setelah masuknya pelanggan tegangan tinggi.
Metode  Gauss-Seidel,  Newton  Raphson  dan  Fast Decoupled  adalah  beberapa  metode  yang  digunakan  dalam menyelesaikan  aliran  daya.  Metode  Newton  Raphson  lebih
praktis dan efisien dalam perhitungan komputasi aliran daya. Studi  aliran  daya  ini  dipakai  untuk  mengetahui  pengaruh sistem sebelum dan setelah masuknya beban baru seperti nilai tegangan,  aliran  daya  aktif  (p),  aliran  daya  reaktif  (Q),  dan rugi daya aktif (P loss ), dan rugi daya reaktif (Q loss ), sehingga diperoleh profil tegangan yang terbaik.
Studi  pustaka,  pengumpulan  data,  proses  perhitungan, simulasi  dan  analisis  dilakukan  dalam  memecahkan  suatu masalah dalam penelitian ini. Analisis. Hasil analisis tersebut dibandingkan,  sehingga  diketahui  aliran  daya  suatu  sistem sebelum dan setelah masuknya beban baru.
Gambar 1. Kerangka Konsep Penelitian

## B. Tahapan Penelitian
Tahapan  Pertama  adalah  mengriview  jurnal  penelitian sebelumnya,  buku  yang  berkaitan  dengan  penelitian  dan berhubungan  dengan  profil  tegangan,  rugi-rugi  daya  dan aliran daya.
Tahapan  kedua  adalah  mengumpulkan  data  primer  dan data  sekunder.  Data  primer  yang  dikumpulkan  berupa  data sistem  kelistrikan  interkoneksi  150  kV  dan  20  kV  PLN Gorontalo. Data diperoleh dari ULTG Gorontalo berupa data yang  ada  pada  masing  masing  Gardu  Induk  (GI).  Data Sekunder meliputi diagram satu garis sistem kelistrikan 150 kV dan penyulang 20 kV, pembangkit yang terinterkoneksi dengan  sistem  kelistrikan  Gorontalo,  transformator  daya, saluran/penghantar  dan  beban.  Gambar  diagram  satu  garis sistem  kelistrikan  150  kV  Gorontalo  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Sistem Interkoneksi
Jaringan Transmisi Jaringan Distribusi Pembangkit Bus Beban
Studi Aliran Daya
Gauss- Seide l Newton- Rhapson Fast- Decaupled Analisa Sistem
Gambar 2. Diagram Satu Garis Sistem 150 kV
Masing  masing  GI  mempunyai  transformator  daya  yang berfungsi menurunkan tegangan dari 150 kV ke 20 kV yang melayani  sistem  kelistrikan  Gorontalo  sebelum  masuknya beban  pelanggan  industry  PT.  BJA  dengan  kapasitas  daya transformator seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Transformator Daya pada Gardu Induk (GI)
No Gardu Induk Daya Trafo Terpasang (MVA) Rating Tegangan (kV) 1 Boroko 20 150/20 2 Anggrek 20 150/20 3 Isimu 90 150/20 4 Botupingge 120 150/20 5 Gorontalo Baru 60 150/20 6 Tilamuta 30 150/20 7 Marisa 30 150/20 Total beban sistem 370 150/20 Daya terpasang dari setiap pembangkit yang terinterkoneksi  dengan  sistem  kelistrikan  Gorontalo  dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Daya Terpasang pada Pembangkit NO Pembangkit Daya Terpasang MW 1  PLTS Sumalata 2 2  PLTG Maleo 100 3  PLTS Isimu 12,5 4  PLTD Telaga 23,5 5  PLTM Mongango 1,2 7  PLTM Taludaa 5,3 8  PLTS Sumalata 2
Data beban yang digunakan adalah data beban penyulang pada masing-masing Garsu Induk (GI). Waktu Pengambilan data  Beban  adalah  beban  puncak  pada  Tanggal  06  bulan Maret Tahun 2023. Data beban dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Data Beban Penyulang Gardu Induk No GI Arus (A) Daya Aktif (MW) Out Going 1 Isimu 768 17,85 20 kV 2 Marisa 921 27,05 20 kV 3 Botupingge 1462 43 20 kV 4 Boroko 182 5,35 20 kV 5 Anggrek 429 12,63 20 kV 6 Tilamuta 308 9,08 20 kV 7 Gorontalo Baru 885 26,01 20 kV
Tegangan kerja sistem transmisi Gorontalo adalah 150 kV dengan saluran ganda (double circuit) . Kontruksinya adalah Saluran  Udara  Tegangan  Tinggi  (SUTT)  di  topang  tower transmisi.  Penghantar (conduktor) yang  digunakan  adalah konduktor  jenis  ACSR  ukuran  240  mm  dengan  luas penampang    282,50  mm 2 .  Data  impedans  konduktor  dapat dituangkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Data Saluran Transmisi
N O Dari-Ke Panjang Saluran Impedans (ohm/km) (Km) Urutan positif Urutan nol 1 GI Isimu-GI Marisa 110.25 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 2 GI Isimu-GI Botupingge 36.28 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 3 GI Isimu-GI Boroko 72.92 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 4 GI Tilamuta – GI Anggrek 67.99 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 5 GI Marisa-PLTG Maleo 1.67 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 6 GI Boroko-GI Anggrek 59.54 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 7 GI Botupingge-PLTU Molotabu 41.09 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 8 GI Isimu – GI Tilamuta 49.84 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 9 GI Isimu – GI Gorontalo Baru 24.06 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 10 GI Isimu – PLTU Molotabu 43.15 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639 11 GI Marisa – GI Tilamuta 61.01 0.118+j 0.420 0.545+j 1.639
Tahapan  ketiga  adalah  melakukan  pengolahan  data  yang sudah  diambil  sebelumnya  dari  lapangan.  Sebelum  data  di input  pada  simulasi  dilakukan  terlebih  dahulu  untuk pengolahan  data.  Untuk  melakukan  simulasi  dibutuhkan bantuan  software  yaitu  software  ETAP  19.0.1.  Data  input
simulasi berupa : bus, jenis bus, tegangan bus, pembangkit, Gardu Induk, Penghantar, faktor daya yang digunakan pada pembnagkit dan beban konsumen.
Tahapan keempat adalah dimana melakukan Analisa hasil dari  hasil  simulasi.  Analisa  dilakukan  pada  saat  sistem sebelum masuk beban pelanggan tegangan tinggi dan setelah beban masuk pada sistem transmisi 150 kV Gorontalo.
Diagram alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Alur Penelitian

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Sistem Kelistrikan Gorontalo
Sistem  Kelistrikan  di  Gorontalo  merupakan  satu kesatuan  interkoneksi  dengan  system  kelistrikan  Minahasa dan  Kotamobagu  melalui  saluran  transmisi  150  kV.  Ada  7 (Tujuh) pusat beban Gardu Induk dan ada 3 (tiga) pusat listrik yang besar yang saling terinterkoneksi melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kV. Disamping itu ada 3 (tiga) Pembangkit  yang  terhubung  ke  Gardu  Hubung  melalui saluran  distribusi  20  kV  dan  ada  1  (satu)  pembangkit  yang terhubung  langsung (ekspress) ke out  going 20  kV  Gardu Induk. Pada Tahun 2021 PT. PLN (Persero) UP3 Gorontalo
telah  masuk  industri  biomass  dibangun  di  kabupaten Pohuwato  dengan  pelanggan  Tegangan  Tinggi  150  kV. Sehingga  dibangun  Gardu  Induk  di  area  industri  biomass tersebut.
Beban  industri  biomass  ini  telah  di  interkoneksikan langsung melalui saluran transmisi 150 kV dari Gardu Induk Biomass  ke  Gardu  Induk  Marisa.  Masuknya  beban  industri biomass  ini  diharapkan  dapat  membantu  kebutuhan  energy dan  juga  dapat  memperbaiki  profil  tegangan  dengan memperhitungkan  rugi-rugi  daya.  Sehingga  perlu  analisis aliran  daya  pada  kondisi  sebelum  masuknya  beban  industri biomass  dan  sesudah  masuknya  beban  industry  biomass tersebut.

## B. Hasil  Simulasi  Tegangan  Sebelum  Masuk  Beban Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Simulasi  aliran  daya  menggunakan  metode  Newton- Raphson,  pertama-tama  sistem  dimodelkan  sesuai  dengan single  line system  Gorontalo  150  kV  sebelum  masuknya beban  pelanggan  tegangan  tinggi  yaitu  beban  industry biomass  (GI  BJA).  Setelah  system  dimodelkan,  selanjutnya dilakukan  penginputan  data  dari  masing-masing  parameter kedalam software ETAP 19.0.
Setelah  penginputan  data,  selanjutnya  dilakukan  proses simulasi.  Hasil  dari  simulasi  tegangan  sebelum  masuknya beban industri GI BJA merupakan hasil tegangan pada setiap bus  Gardu  Induk  di  sisi  150  kV  dan  20  kV  dengan menggunakan metode Newton-Rhapson. Setelah didapatkan hasilnya  maka  dilakukan  analisis  tegangan  yang  terdapat pada  setiap  bus  beban,  bus  beban  tersebut  terdapat  pada masing-masing bus Gardu Induk (GI). Beban pada masing- masing  GI  terbaca  pada  bus  tegangan  150  kV  dan  20  kV. Sehinggan hasil simulasi tegangan sebelum masuknya beban industry GI BJA dapat  dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Simulasi Tegangan Sebelum Bus Tegangan % Angle Volt GI BK 150 100 0,0 150 GI BK 20 98,838 -1,7 19,768 GI AG 150 98,197 -2,0 147,296 GI AG 20 95,428 -5,9 19,086 GI IS 150 97,047 -3,0 145,571 GI IS 20 95,809 -4,9 19,162 GI TA 150 97,695 -2,8 146,543 GI TA 20 96,186 -5,2 19,237 GI MR 150 98,515 -2,3 147,773 GI MR 20 94,223 -8,4 18,845 GI GB 150 95,881 -3,7 143,822 GI GB 20 93,72 -7,1 18,744 GI BP 150 95,476 -4,0 143,214 GI BP 20 93,715 -6,8 18,743
Pada Tabel 4. terlihat bahwa hasil simulasi tegangan 150 kV  sebelum  masuknnya  beban  industry  GI  BJA  dengan menggunakan  metode  Newton  Rhapson  yang  tertinggi terdapat  pada  bus  GI  Marisa  (MR)  sebesar  98,515%  atau
Mulai
data awal : data pembangkit, data penghantar, data Gardu
Induk, data beban
simulasi dengan metode newton rhapson
Perbandingan  hasil  Simulasi aliran daya sebelum dan setelah masuknya beban pelanggan
tegangan tinggi analisis aliran daya
Hasil  simulasi aliran daya setelah masuknya beban pelanggan tegangan tinggi Hasil dan kesimpulan Selesai
147,773  kV  dan  tegangan  terendah  terdapat  pada  GI Botupingge  (BP)  yaitu  95,476%  atau  143,214  kV.  Hasil simulasi tegangan 20 kV sebelum masuknnya beban industry GI BJA dengan menggunakan metode Newton Rhapson yang tertinggi terdapat pada bus beban GI Tilamuta (TA) sebesar 96,186% atau 19,237 kV dan tegangan terendah terdapat pada GI Botupingge (BP) yaitu 93,715% atau 18,743 kV. Hal ini menandakan bahwa tegangan yang ada pada masing-masing bus GI baik itu bus 150 kV dan bus 20 kV masih dalam batas standar SPLN yaitu 105 % (+ 5 %) dan 90 % (– 10%).

## C. Hasil  Simulasi  Aliran  Beban  Sebelum  Masuk  Beban Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Pengujian Hasil simulasi aliran beban sebelum masuknya beban  industry  GI  BJA  dengan  menggunakan  metode Newton-Rhapson dapat dilihat pada Tabel 5.

## Tabel 5. Hasil Simulasi Aliran Beban Sebelum
Bus Load Flow From To MW MVAR GI BK 150 GI PLTU TK 150 29,543 -0,36 GI PLTU TK 150 GI AG 150 28,972 2,55 GI PLTU TK 150 GI IS 150 49,833 8,387 GI PLTU AG 150 GI AG 150 8,453 3,908 GI PLTG Maleo 150 GI MR 150 21,947 7,053 GI TA 150 GI IS 150 5,154 3,753 GI MR 150 GI TA 150 9,898 1,688 GI IS 150 GI GB 150 34,27 11,498 GI AG 150 GI IS 150 32,327 7,164 GI GB 150 GI BP 150 21,208 7,405
Pada Tabel 5. terlihat bahwa hasil simulasi aliran beban sebelum  masuknya  beban  industry  GI  BJA  dengan menggunakan  metode  Newton-Rhapson  terbesar  terdapat pada bus GI Isimu (IS) 150 kV menuju GI Gorontalo Baru (GB)  150  kV  yaitu  daya  aktif  sebesar  34,27  MW  dan  daya reaktif sebesar 11,498 MVar. Sedangan aliran beban terendah terdapat pada bus GI Tilamuta (TA) 150 kV menuju GI Isimu (IS)  150  kV  yaitu  daya  aktif  sebesar  5,154  MW  dan  daya reaktif yaitu sebesar 1,688 MVar

## D. Rugi  Rugi  Daya  Sebelum  Masuk  Beban  Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Hasil  simulasi  rugi-rugi  daya  total  sebelum  masuknya beban industry GI BJA dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil Simulasi Rugi-rugi Daya total Sebelum
ID Daya Aktif MW Daya Reaktif MVAR Total Demand 145,952 34,599 Total Load 143,139 47,048 Apparent Losses 2,813 -12,449 Percent Losses (%) 1,93% -35,98%
Dari Tabel 6. terlihat bahwa hasil simulasi rugi-rugi daya total  sebelum  masuknya  beban  industry  GI  BJA menggunakan  metode  Newton-Rhapson  untuk  daya  aktif
sebesar  2,813  MW  dan  untuk  daya  reaktif  sebesar  -12,449 MVar.  Sedangkan  perbandingan  persentase  rugi-rugi  daya dengan pembangkitan  total  adalah  untuk  daya  aktif  sebesar 1,93 % dan daya reaktif sebesar -35,98%.

## E. Hasil  Simulasi  Tegangan  Setelah  Masuk  Beban Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Dalam simulasi analisa aliran daya menggunakan metode Newton-Raphson, system dimodelkan sesuai dengan diagram satu garis system Gorontalo 150 kV dengan masuknya beban industri  tegangan  tinggi  GI  BJA  dari  GI  Marisa  menuju Gardu  Induk  (GI)  Biomass  (BJA).  Kawat  penghantar  yang digunakan  adalah  jenis  kawat  ACSR  ukuran  240  mm2 dengan panjang penghantar 81,613 km.
S etelah  sistem  dimodelkan,  selanjutnya  dilakukan penginputan  data  dari  masing-masing  parameter  sesuai dengan  hasil  pengolahan  data  dan  referensi  system.  Hasil simulasi  tegangan  ssetelah  masuknya  beban  industri tegangan  tinggi  GI  BJA  merupakan  hasil  tegangan  pada setiap  bus  Gardu  Induk  di  sisi  150  kV  dan  20  kV.  Hasil simulasi tegangan setelah masuknya beban industry GI BJA dapat  dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Simulasi Tegangan Setelah
Bus Tegangan % Angle Volt GI BK 150 100 0,0 150 GI BK 20 98,838 -1,7 19,768 GI AG 150 98,316 -2,1 147,474 GI AG 20 95,542 -5,9 19,108 GI IS 150 97,238 -3,0 145,857 GI IS 20 95,998 -4,9 19,200 GI TA 150 98,03 -2,9 147,045 GI TA 20 96,517 -5,3 19,303 GI MR 150 99,025 -2,5 148,538 GI MR 20 94,711 -8,6 18,942 GI GB 150 96,071 -3,8 144,107 GI GB 20 93,905 -7,2 18,781 GI BP 150 95,665 -4,0 143,498 GI BP 20 93,9 -6,8 18,780 GI BJA 150 99,195 -2,7 148,793 GI BJA 20 98,442 -3,8 19,688
Pada Tabel 7. terlihat bahwa hasil simulasi tegangan 150 kV setelah masuknya beban industri tegangan tinggi GI BJA dengan  menggunakan  metode  Newton  Rhapson  yang tertinggi  terdapat  pada  GI  Biomass(BJA)  sebesar  99,195% atau  148,792  kV  dan  tegangan  terendah  terdapat  pada  GI Botupingge  (BP)  yaitu  95,665%  atau  143,498  kV.  Hasil simulasi tegangan 20 kV setelah masuknya beban industry GI BJA  dengan  menggunakan  metode  Newton  Rhapson  yang tertinggi  terdapat  pada  GI  Biomass(BJA)  sebesar  98,442% atau  19,688  kV  dan  tegangan  terendah  terdapat  pada  GI Botupingge  (BP)  yaitu  93,9%  atau  18,78  kV.  Hal  ini menandakan bahwa tegangan yang ada pada masing-masing
bus GI masih dalam batas standar SPLN yaitu 105 % (+ 5 %) dan 90 % (– 10%).

## F. Hasil  Simulasi  Aliran  Beban  Setelah  Masuk  Beban Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Hasil  simulasi  aliran  beban  setelah  masuknya  beban industry GI BJA dapat dilihat pada Tabel 8.

## Tabel 8. Hasil Simulasi Aliran Beban Setelah
Bus Load Flow From To MW MVAR GI BK 150 GI PLTU TK 150 29,668 -1,441 GI PLTU TK 150 GI AG 150 29,129 1,608 GI PLTU TK 150 GI IS 150 50,301 6,448 GI PLTU AG 150 GI AG 150 8,614 3,622 GI PLTG Maleo 150 GI MR 150 23,762 4,179 GI TA 150 GI IS 150 4,887 5,544 GI MR 150 GI TA 150 9,668 3,469 GI IS 150 GI GB 150 34,406 11,544 GI AG 150 GI IS 150 33,174 5,642 GI GB 150 GI BP 150 21,292 7,435 GI MR 150 GI BJA 150 1,92 -4,711
Pada Tabel 8. terlihat bahwa hasil simulasi aliran  beban setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA  dengan menggunakan  metode  Newton-Rhapson  terbesar  terdapat pada bus GI Isimu (IS) 150 kV menuju GI Gorontalo Baru (GB) 150 kV yaitu daya aktif sebesar 34,406 MW dan daya reaktif sebesar 11,544 MVar. Sedangan aliran beban terendah terdapat  pada  bus  GI  Marisa  (MR)  150  kV  menuju  GI Biomass (BJA) 150 kV yaitu daya aktif sebesar 1,92 MW dan daya reaktif yaitu sebesar 3,469 MVar.

## G. Rugi  Rugi  Daya  Setelah  Masuk  Beban  Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Hasil  simulasi  rugi-rugi  daya  total  setelah  masuknya beban industry GI BJA dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Hasil Simulasi Rugi-rugi Daya total Setelah
ID Daya Aktif MW Daya Reaktif MVAR Total Demand 150,539 25,574 Total Load 147,672 48,537 Apparent Losses 2,866 -22,963 Percent Losses (%) 1,90% -89,79%
Pada Tabel 9. terlihat bahwa hasil simulasi rugi-rugi daya setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA  menggunakan metode Newton-Rhapson untuk daya aktif sebesar 2,866 MW dan  untuk  daya  reaktif  sebesar  -22,963  MVar.  Sedangkan perbandingan persentase rugi-rugi daya dengan pembangkitan  total  adalah untuk  daya  aktif  sebesar  1,90  % dan daya reaktif sebesar -89,79%
H. Perbandingan  Simulasi  Tegangan  Sebelum  dan  Setelah Masuk Beban Pelanggan Tegangan Tinggi (GI BJA)
Perbandingan  simulasi  aliran  daya  dengan  metode Newton  Raphson  sebelum  dan  setelah  masuknya  beban industry GI BJA untuk tegangan disetiap bus 150 kV dan 20 kV  dapat  dilihat  pada  Tabel  4.7,  untuk  aliran  beban  dapat dilihat pada Tabel 4.8 dan rugi-rugi daya dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Perbadingan Hasil Simulasi Tegangan sebelum dan setelah masuknya beban
Bus Tegangan (Sebelum) Tegangan (Setelah) % Volt % Volt GI BK 150 100 150 100 150 GI BK 20 98,838 19,768 98,838 19,768 GI AG 150 98,197 147,296 98,316 147,474 GI AG 20 95,428 19,086 95,542 19,108 GI IS 150 97,047 145,571 97,238 145,857 GI IS 20 95,809 19,162 95,998 19,2 GI TA 150 97,695 146,543 98,03 147,045 GI TA 20 96,186 19,237 96,517 19,303 GI MR 150 98,515 147,773 99,025 148,538 GI MR 20 94,223 18,845 94,711 18,942 GI GB 150 95,881 143,822 96,071 144,107 GI GB 20 93,72 18,744 93,905 18,781 GI BP 150 95,476 143,214 95,665 143,498 GI BP 20 93,715 18,743 93,9 18,78 GI BJA 150 - 99,195 148,793 GI BJA 20 - 98,442 19,688
Pada Tabel 10 terlihat bahwa perbandingan hasil simulasi tegangan  sebelum  dan  setelah  masuknya beban  industry  GI BJA dengan menggunakan metode Newton Rhapson, yakni sebelum  masuknya  beban  industry  GI  BJA  tegangan  yang berada  pada  bus  GI  Marisa  (MR)  150  kV  adalah  sebesar 98,515% atau 147,773 kV. Setelah masuknya beban industry GI BJA maka tegangan yang ada pada bus GI Marisa (MR) 150 kV naik menjadi 99,025% atau 148,538 kV. Sama halnya dengan bus GI 150 lainnya yang terdapat kenaikan tegangan dari sebelum masuknya beban industry GI BJA dan setelah masuknya beban industry GI BJA.
Rata- rata kenaikan tegangan pada bus GI pada sisi 150 kV adalah sebesar 0,56 % atau 1,384 kV sedangkan pada sisi 20 kV adalah sebesar 0,25 % atau 0,05 kV. Dengan adanya masuknya  beban  industry  GI  BJA  pada  sistem  kelistrikan Gorontalo  dapat  memberikan  pengaruh  terhadap  profil tegangan.  Pengaruhnya  adalah  berupa  kenaikan  tegangan pada setiap bus GI. Sehingga membuat tegangan pada setiap bus  sistem  kelistrikan  di  Gorontalo  menjadi  lebih  baik  dan masih  dalam  batas-batas  yang  diizinkan  menurut  standar SPLN yaitu 105 % (+ 5 %) dan 90 % (– 10%).

## I. Perbandingan  Simulasi  Aliran  Beban  Sebelum  dan
Setelah  Masuk  Beban  Pelanggan  Tegangan  Tinggi  (GI BJA)
Perbandingan  hasil  simulasi  aliran  beban  sebelum  dan setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA  dengan  metode Newton Raphson dan dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11 Perbadingan Hasil Simulasi Aliran Beban sebelum
dan setelah Bus Load Flow (Sebelum) Load Flow (Setelah) From To MW MVAR MW MVAR GI BK 150 GI PLTU TK 150 29,543 -0,360 29,668 -1,441 GI PLTU TK 150 GI AG 150 28,972 2,55 29,129 1,608 GI PLTU TK 150 GI IS 150 49,833 8,387 50,301 6,448 GI PLTU AG 150 GI AG 150 8,453 3,908 8,614 3,622 GI PLTG Maleo 150 GI MR 150 21,947 7,053 23,762 4,179 GI TA 150 GI IS 150 5,154 3,753 4,887 5,544 GI MR 150 GI TA 150 9,898 1,688 9,668 3,469 GI IS 150 GI GB 150 34,27 11,498 34,406 11,544 GI AG 150 GI IS 150 32,327 7,164 33,174 5,642 GI GB 150 GI BP 150 21,208 7,405 21,292 7,435 GI MR 150 GI BJA 150 - 1,92 -4,711
Pada Tabel 11 terlihat bahwa hasil perbandingan simulasi aliran  beban  sebelum dan  setelah  masuknya beban  industry GI  BJA  dengan  menggunakan  metode  Newton  Rhapson yakni aliran beban sebelum masuknya beban industry GI BJA dari  bus  GI  Isimu  (IS)  150  kV  menuju  GI  Gorontalo  Baru (GB) 150 kV untuk daya aktif adalah sebesar 34,27 MW dan untuk  daya  reaktif  adalah  11,494  MVar.  Setelah  masuknya beban  industry  GI  BJA  maka  aliran  beban  dari  GI  Isimu menuju  GI  Gorontalo  Baru  untuk daya  aktif  adalah  sebesar 34,406  MW  dan  untuk  daya  reaktif  adalah  11,544    MVar. Terlihat  terjadi  kenaikan  aliran  beban untuk  daya  aktif  dari GI  Isimu  (IS)  menuju  GI  Gorontalo  Baru  (GB)  dan  untuk aliran beban daya reaktif mengalami kenaikan. Hal tersebut terjadi hampir pada setiap aliran beban antar bus GI.
Sedangkan  aliran  beban  dari  GI  Marisa  (MR)  150  kV menuju  GI  Tilamuta  (TA)  150  kV  untuk  daya  aktif mengalami  penurunan  yaitu  sebelum  masuknya  beban industry  GI  BJA  adalah  9,898  MW  dan  setelah  masuknya beban industry GI BJA menjadi 9,668 MW sedangkan daya reaktif mengalami kenaikan dari 1,688 MVar menjadi 3,469 MVar.  Hal  ini  disebabkan  karena  GI  Marisa  (MR)  150  kV menerima  supplay  daya  listrik  langsung  dari  pembangkit listrik  yaitu  PLTG  Paguat,  dan  dari  GI  Marisa  (MR) disalurkan ke GI Tilamuta (TA). etelah terhubung langsung dan mengirim daya listrik ke GI Tilamuta (TA). Sedangkan masuknya   beban  industry  GI  BJA  menerima  supplay  daya listrik dari GI Marisa (MR) melalui jaringan udara transmisi
150 kV. Sehingga aliran beban dari GI Marisa (MR) sudah terbagi menjadi dua arah yaitu arah ke timur menuju ke GI Tilamuta dan arah ke barat menuju ke GI BJA.
Berbeda halnya dengan aliran beban terbesar sebelum dan setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA  yang  mengalami kenaikan pada daya aktif dari GI Isimu menuju GI Gorontalo Baru.  Hal  ini  disebabkan  karena  GI  Isimu  (IS)  merupakan sentral atau pusat interkoneksi dari semua GI yang ada pada system kelistrikan 150 kV Gorontalo. Disamping itu GI Isimu (IS) menerima supplay langsung daya listrik dari pembangkit listrik PLTU Tanjung Karang (TK). Sehingga memperlihatkan  adanya  kenaikan  aliran  beban  daya  aktif terhadap GI Isimu (IS) menuju GI Gorntalo baru (GB)
J. Perbandingan  Simulasi  Rugi  Rugi  Daya  Sebelum  dan
Setelah  Masuk  Beban  Pelanggan  Tegangan  Tinggi  (GI BJA
Perbandingan  hasil  simulasi  rugi-rugi  daya  sebelum  dan setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA  dengan menggunakan  metode  Newton  Raphson  dapat  dilhat  pada Tabel 12.
Tabel 12. Perbadingan Hasil Simulasi Rugi-rugi daya
sebelum dan setelah ID Rugi rugi daya (Sebelum) Rugi rugi daya (Sesudah) Daya Aktif MW Daya Reaktif MVAR Daya Aktif MW Daya Reaktif MVAR Total Demand 145,952 34,599 150,539 25,574 Total Load 143,139 47,048 147,672 48,537 Apparent Losses 2,813 -12,449 2,866 -22,963 Percent Losses (%) 1,93% -35,98% 1,90% -89,79%
Pada Tabel 12 terlihat bahwa perbandingan hasil simulasi rugi-rugi  daya  total  sebelum  dan  setelah  masuknya  beban industry  GI  BJA  dengan  menggunakan  metode  Newton Rhapson  yakni  sebelum  masuknya  beban  industry  GI  BJA untuk daya aktif sebesar 2,813 MW dan daya reaktif sebesar -12,449  MVar.  Setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA rugi-rugi daya untuk daya aktif adalah sebesar 2,866 MW dan untuk  daya  reaktif  sebesar  12,193  MVar.  Terjadi  kenaikan rugi-rugi  daya  untuk  daya  aktif  sebelum  dan  setelah masuknya  beban  industry  GI  BJA  sebesar  0,053  MW  dan daya reaktif mengalami penurunan sebesar 10,514 MVar.
Perbandingan  persentase  rugi-rugi  daya  sebelum  masuk beban industry GI BJA dan setelah masuknya beban industry GI  BJA  untuk  daya  aktif  mengalami  penurunan  adalah sebesar 0,02 % dan daya reaktif sebesar 53,81 %. Kenaikan rugi  rugi  daya  aktif  total  ini  dipengarui  oleh  penambahan jaringan udara transmisi 150 kV berupa panjang saluran yang menuju  ke  beban  industry  GI  BJA  tersebut  yang mengakibatkan nilai impedansi kawat penghantar naik. Akan tetapi persentase perbandingan rugi-rugi daya aktif maupun daya  reaktif  dengan  supplay  dari  pembangkit  listrik mengalami penurunan. Hal ini disebabkan oleh supplai daya dari pembangkit ke beban lebih besar pada kondisi sebelum masuknya beban industry GI BJA bila dibandingkan setelah masuk beban industry GI BJA tersebut.
Masuknya  beban  industry  GI  BJA  ini  memberikan pengaruh  terhadap  sistem  kelistrikan  150  kV  di  Gorontalo pada rugi rugi daya total dengan memperlihatkan penurunan nilai  persentase  perbandingan  rugi-rugi  daya  aktif  maupun daya  reaktif  setelah  masuknya  beban  industry  GI  BJA tersebut, sehingga memberikan performance sistem kelistrikan 150 kV Gorontalo lebih baik.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  sistem  tenaga  listrik  Gorontalo terhadap  masuknya  beban  industry  GI  BJA,  maka  dapat ditarik  kesimpulan  sebagai  berikut  :  1).  Masuknya  beban industry  GI  BJA  pada  sistem  kelistrikan  Gorontalo  150  kV maupun  20  kV  yang  dapat  langsung  memperbaiki  profil tegangan pada setiap bus Gardu Induk; 2). Setelah masuknya beban industry GI BJA pada sistem tenaga listrik Gorontalo dapat  memberikan  persentase  perbandingan  rugi-rugi  daya total sangat kecil. Sehingga memberikan performance sistem lebih baik.

## R EFFERENSI
[1] John J. Grainger and William D. Stevenson, J. (1994). Power System Analysis. Power System Analysis .
[2] Frengki, suyono, W. (2016). Analisis Steady State dan Dinamik pada Perencanaan Pengembangan
Pembangkit Sistem Gorontalo. E-JAEI , 9–14.
[3] PT. PLN (PERSERO) ULTG Gorontalo
[4] PT. PLN (PERSERO) UP3 Gorontalo.
[5] Steven,  H.,  Frengki,  S.,  Yusrianto,  M  &  Taufik,  L. (2020). Analisa pengaruh peningkatan beban terhadap sistem  ketenagalistrikan  150  kV  Gorontalo  berbasis power  system  analysis  matrix  laboratory. Jurnal Teknik Unjani , 19 (1) Mei 2020, pp.10-17.
[6] Hariyadi, S. (2017). Analisa Rugi-rugi daya dan Jatuh Tegangan  pada  Saluran  Transmisi  Tegangan  Tinggi 150  KV  pada  Gardu  Induk  Salur-Masaran  Disusun. Universitas Muhammadiyah Surakarta , (1–16).
[7] Muhammad  Radil,  Riad  Syech,  S.  (2014). Analisis
Rugi-rugi  Daya  pada  Saluran  Transmisi  Tegangan 150  kV  dari  Gardu  Induk  Koto  Panjang  ke  Gardu
Induk Garuda Sakti Pekan Baru . 1 (2), 193–198
[8] Dewantara, M. (2018). Analisis Rugi-rugi Daya pada Saluran Transmisi Tegangan Tinggi 150 kV di Gardu Induk  Wonogiri  sampai  Gardu  Induk  Wonosari.  TK Electrical Engineering. Electronic Nuclear Engineering . 2018.
[9] Arikunto,  Suharsimi.  (2010).  Prosedur  Pnelitian. Pemanfaatan sofware ETAP Power Station 4.0.0 untuk menganalisa aliran daya listrik di gardu induk ungaran 150 kV. Skripsi. Semarang.
[10]  Prabowo. H. (2007). Analisis Aliran Daya di Wilayah Kerja  PT.  PLN  (Persero)  UPT  Semarang.  Skripsi. Semarang  :  Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas Negeri Semarang.
[11]  Sigit, A. P. (2015). Analisis Aliran Daya (Load Flow) dalam  sistem  tenaga  listrik  menggunakan  software ETAP  power  station  4.0.0  di  PT.  Kota  Jati  Furmind Jepara.  Skripsi.  Semarang  :  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Negeri Semarang.
[12]  Unggul,  D.  K  (2011). Simulasi  Aliran  Daya  pada Penyulang 2 Gardu Induk Rawalo dengan menggunakan software ETAP 7.0. Jurnal. Semarang : Jurusan  teknik  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas Diponegoro .
[13]  Sulasno.  (1993). Analisis  Sistem  Tenaga  Listrik. Semarang : Satya Wacana .
[14]  Agus, S & Anggit, P. (2017). Analisis Rugi-rugi Daya pada  Transmisi  Tegangan  Tinggi  150  kV  di  PLN Sungguminasa.  Tugas  Akhir.  Repository  Teknik Elektro  Universitas  Muhamadiyah  Makasar.  TK Electrical Engineering. Electronic Nuclear Engineering . 2018.
[15]  Yan  Budi  Haryono.  (2017). Simulasi  dan  Analisa Aliran  Daya  Sistem  Tenaga  Listrik  20  kV  Region Cilacap  menggunakan  Meode  Newton  Rhapson. Skripsi.  Repository  Teknik  Elektro  Universitas Muhamadiyah Purwokerto .