Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis

## Rancang Bangun Trainer PLTS On Grid dan Off Grid Sebagai Penunjang Praktikum
Muzni Sahar a , Mardhatillah Hayati b , Syahrizal c , Arif Gunawan d , Alfizah e
a Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknologi Industri, Politeknik Caltex Riau, muzni@pcr.ac.id
b Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknologi Industri, Politeknik Caltex Riau, mardahatillah.hayati@alumni.pcr.ac.id
c Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknologi Industri, Politeknik Caltex Riau, ijal@pcr.ac.id
d Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknologi Industri, Politeknik Caltex Riau, agun@pcr.ac.id
e Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknologi Industri, Politeknik Caltex Riau, alfizah20tl@mahasiswa.pcr.ac.id
Submitted: 29-04-2024, Reviewed: 10-05-2024, Accepted 09-06-2024 https://doi.org/10.47233/jteksis.v6i3.1373

## Abstract
Solar Power generation is a change to renewable energy system that provides electrical energy output with input of heat energy  from  the  sun  that  enters  through  solar  cells.  In  general,  learning  about  PLTS  during  practicum  is  sometimes difficult because there is no media that can be used. This often becomes a problem during practicum, with limited modules and usually using only one method. In this research, a PLTS trainer design was created which has two systems namely On Grid and Off Grid as Practicum Support. Where the purpose of this research is to make it easy for students to understand the differences between the two systems and the operation of the PLTS. In the On Grid system, the output of the inverter can  be  connected  directly  to  the  public  electricity  grid,  in  this  case  PLN  by  using  a  Grid  Tie  inverter  which  has synchronization in it. And also in this on grid system does not use a battery to store its power reserves. Meanwhile, it is different from an off-grid system, which uses a battery and cannot be connected directly to the public electricity network. Testing is carried out with 2 different loads on each system. In the Off Grid system the resulting voltage is 223.60 Volts and in the On Grid System is 236.83 Volts. It can be concluded that the PLTS system designed Off Grid and On Grid can run well.
Keywords: PLTS, On Grid. Off Grid, Practicum Trainer

## Abstrak
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  adalah  suatu  perubahan  sistem  energi  terbarukan  yang  memberi  output  energi  listrik dengan input energi  panas dari matahari yang masuk melalui solar cell. Pada umumnya pembelajaran mengenai PLTS ini pada saat praktikum terkadang sulit karena tidak ada media yang bisa digunakan. Sering kali menjadi salah satu masalah pada  saat  praktikum,    dengan  modul  seadanya  dan  biasanya  menggunakan  salah  satu  metode  saja.  Pada  penelitian  ini dibuat  sebuah  rancang  bangun  trainer  PLTS  yang  terdapat  dua  sistem  yakni  On  Grid  dan  Off  Grid  sebagai  penunjang praktikum. Dimana tujuan dari penelitian ini untuk memberikan kemudahan bagi mahasiswa untuk memahami perbedaan sistem  keduanya  dan  pengoperasian  PLTS  tersebut.  Dalam  sistem  On  Grid,  output  inverter  dapat  terhubung  langsung dengan  jaringan  listrik  umum,  dalam  hal  ini  PLN  dengan  menggunakan  inverter  Grid  Tie  yang  memiliki  singkronisasi didalamnya.  Dan  juga  dalam  sistem  on  grid  ini  tidak  menggunakan  battery  untuk  menyimpan  cadangan  dayanya. Sementara  berbeda  dengan  sistem  off  grid,  yang  memanfaatkan  battery  dan  tidak  dapat  terhubung  langsung  dengan jaringan listrik umum. Pengujian dilakukan dengan 2 Beban yang berbeda pada tiap sistem. Pada sistem Off Grid tegangan yang dihasilkan sebesar 223,60 Volt dan pada Sistem On Grid adalah 236,83 Volt.Dapat diambil kesimpulan bahwa sistem plts yang dirancang Off Grid dan On Grid ini dapat berjalan dengan Baik.
Keywords: On Grid; Off Grid; Trainer Praktikum
This work is licensed under Creative Commons Attribution License 4.0 CC-BY International license

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang terletak pada garis    khatulistiwa,    dengan    bermacam  –  macam kekayaan  alamnya  yang  mampu  diolah  sebagai pembangkit  terutama  pembangkit  tenaga  listrik berbasis  surya  atau  matahari  [1]  -  [2] . Sumber energi  listrik  terbarukan  sebagai  pendorong kehidupan manusia. Sehingga dibutuhkan kebutuhan  alam  dalam  menggunakan  sumber  dari listrik dan energi baru dan terbarukan[3].
Banyak  system  yang  berbasis  sumber  energi salah  satunya  PLTS  yang  dimanan  pembangkit yang  memanfaatkan  sinar  dari  matahri  sebagai
sumber  energy  utamanya  [4]. Selain  itu,  energi matahari  juga  diakui  sebagai  sumber  energi  yang andal dan ramah lingkungan serta dapat didesentralisasikan
untuk meningkatkan ketersediaan energi di daerah terpencil. Oleh karena itu,  pembangkit  listrik  tenaga  surya  menjadi  salah satu prioritas pengembangan sektor energi Indonesia [5].
Pada permasalahan krisis energi yang dipaparkan  sebelumnya,  dalam  menggunakan energi  baru  dan  terbarukan  menjadi  upaya  yang baik. Energi baru dan terbrukan sendiri merupakan energi  yang  dapat  diperbaiki  secara  cepat  dan kembali secara alami melalui proses yang berlanjut.
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
Salah  satunya  yaitu  energi  matahari  melalui Perancangan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS)  [6].  Macam  –  macam  sistem  Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya  ini,  baik  untuk  sistem  yang langsung  tersambung  ke  jaringan  listrik  PLN  (On Grid)  maupun  sistem  yang  berdiri  sendiri  atau tidak  langsung  terhubung  ke  jaringan  listrik  PLN (Off Grid) [7].
Upaya meningkatkan penggunaan manfaat dari energi baru dan terbarukan ini yaitu menjadi topic penting dari penelitian ini. Energi matahari adalah salah  satu  sumber  kelimpahan  pada  bagian  baru terbarukan yang ada di Indonesia. Solar photovoltaic  system  (PV)  pada  PLTS  adalah  jenis pembangkit  listrik  yang  diperoleh  dari  tenaga surya  dan  saat  ini  banyak  dikembangkan.  Hal  ini dikarenakan  energi  ini  bagus,  tanpa  memerlukan bahan bakar dan dapat diandalkan. [8] - [9] - [10] - [11].
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  atau  PLTS merupakan  salah  satu  pengaplikasian  dalam memanfaatkan  energi  matahari  sebagai  sumber energi listrik, dengan memakai teknologi sel surya (fotovoltaik).  Dalam  instalasi  pembangkit  listrik tenaga  surya,  ada  empat  komponen  penting  yang terpasang  agar  PLTS  dapat  berfungsi  secara  baik yaitu:  (1)  Panel  surya,  merupakan  komponen paling  penting  yang  harus  ada  dalam  PLTS  yang berfungsi  untuk  mengubah  energi  matahari menjadi energi listrik; (2) Solar Charge Controller (SCC)  merupakan  komponen  yang  mendukung untuk  mengatur charging dan discharging di baterai  dengan  kontrol  energi  yang  dapat  terisi  ke baterai.  Tahapan  selanjutnya oleh  panel  surya  dan berapa  besar  pelepasan  energi  tersebut  ke  beban. (3)  Baterai,  merupakan  komponen  yang  juga mendukung  untuk  menyimpan  energi  yang dihasilkan  oleh  panel  surya;  (4)  Inverter  adalah perangkat  listrik  yang  berfungsi  untuk  mengubah arus  searah  (DC)  menjadi  arus  bolak  balik  (AC) [12].
Semakin buruknya kondisi bumi yang mengakibatkan  kerusakan  pada  lapisan  ozon  yang menghasilkan  polusi  udara  akibat  penggunaan bahan  bakar  fosil  yang  berlebihan  sehingga matahri  sangat  penting  dalam  penggunaannya. Media pembelajaran untuk sistem PLTS ini masih sangat  sedikit.  Maka  dari  itu  dirancang  sebuah modul praktikum yang dapat menunjang pengetahuan dan sistem pembelajaran kedepannya.
[13].
Dalam pelaksanaan praktikum di program studi teknik  listrik  politeknik  Caltex  riau,  belum  ada modul praktikum energi surya yang komponennya terintegrasi  antara  tiap  komponen  yang  menyusun sebuah  pembangkit  listrik  tenaga  surya.  Sehingga menyulitkan mahasiswa ketika mempelajari mengenai  energi  terbarukan  khususnya  energi
surya. Untuk itu penulis mengangkat permasalahan tersebut  menjadi  sebuah  judul  pelaksanaan  proyek akhir  yang  mana  diharapkan  dapat  menyelesaikan permasalahan  tersebut.  Harapannya  mahasiswa program  studi  teknik  listrik  dapat  mempelajari sistem  pembangkit  tenaga  surya  dengan  mudah dikarenakan  komponen  nya  sudah  terintegrasi  dan rangkaiannya  dapat  dilepas  pasang,  sehingga  dapat meningkatkan  pemahaman  mahasiswa  terhadap sistem yang ada pada PLTS.

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  dilakukan  pada  penelitian  tugas akhir    ini  adalah  dengan  melakukan  pengujian  alat yang  telah  dibuat  untuk  pengambilan  data  dengan studi  literatur  dari  penelitian  terdahulu  sebagai acuan  untuk  menentukan  variabel  dari  penelitian. Langkah awal penelitian yaitu melakukan perancangan sistem, perancangan desain rangkaian, dan  perancangan  mekanik/ hardware sehingga memperoleh  alat  dan  sistem  yang  dapat  berjalan sesuai dengan kebutuhan peneliti.
2.1. Perancangan Sistem Dalam  penelitian  ini  peneliti  menggunakan tahapan pengambilan data yang menggunakan studi literatur  dari  penelitian  sebelumnya  sebagai referensi.  Perancangan  Sistem  Flowchart  ini dilakukan  untuk  menjelaskan  proses  atau  tahapan alur  pada  pemograman  pada  mikrokontroller  yang digunakan yaitu Arduino Uno. Flowchart penelitian dapat dilihat dari gambar 1.

## Gambar 1. Perancangan Sistem Flowchart
Pada  gambar  1.  diatas  dapat  dilihat  flowchart atau  alur kerja  pemograman yang  ada  pada  proyek akhir.  Pemograman  yang  ada  dalam  proyek  akhir ini  berfungsi  sebagai  pembacaan  parameter  yang terukur  dari  sensor  yang  digunakan.  Seperti  sensor Tegangan  DC,  Arus  DC  juga  PZEM  004-T  yang bertugas sebagai sensor parameter sisi AC.
Proses  pembacaan  parameter  ini  dimulai dengan inisiai pin input/output oleh mikrokontroler
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
dalam  hal  ini  adalah  Arduino  Uno.  Kemudian sensor  akan  aktif  sesuai  dengan  apa  yang diinginkan  ketika  mendapat  supply  dari  input supply  nya.  Setelah  sensor  aktif  jika  pembacaan berhasil dilakukan maka data hasil pengukuran dan pembacaan  akan  ditampilkan  pada  LCD.  Namun jika  tidak  terjadi  pembacaan  dari  parameter  yang diinginkan,  maka  mikrokontroler  akan  mengulang untuk inisiasi input/outputnya.
2.2 Perancangan Perangkat Keras
Untuk  mengetahui  prinsip  kerja  alat  yang digunakan,  perlu  adanya  pembuatan  perangkat keras/ hardware menggunakan  blok  diagram. Untuk dua jenis sistem PLTS yaitu sistem On grid dan  sistem  Off  grid.  Blok  diagram  akan ditunjukkan pada Gambar 2. dan Gambar 3.
Gambar 2. Blok Diagram Sistem PLTS Off grid
Dari gambar 2. dapat dilihat sistem perancangan  dari  alat  yang  akan  dibuat  pada rancang  bangun  modul  praktikum  pembangkit listrik  tenaga  surya  dengan  sistem  yang  dapat dipilih sistem on grid dan sistem off grid. Tahapan pertama  kerja  sistem  ini  adalah  solar  panel  akan menyerap  panas  dari  matahari  kemudian  akan mengubah  panas  dan  mengeluarkan  listrik  dc. Kemudian  akan  terhubung  menuju  solar  control charger.
Solar control charger berfungsi untuk mengatur  dan  pengontrolan  arus  yang  masuk  ke baterai.  Sehingga  tidak  terjadi  kerusakan  pada baterai karena pengisian yang berlebihan atau tidak sempurna. Battery dihubungkan juga menuju solar control  charger  pada  koneksi  battery.  Output  dari battery  akan  masuk  menuju  inverter  guna mengubah  tegangan  dc  menjadi  ac  agar  dapat digunakan pada beban beban ac.
Untuk  parameter  pengukuran  menggunakan sensor  tegangan  dan  arus  PZEM  004-T  yang terkoneksi  dengan  keluaran  atau  output  dari inverter  sebelum  ke  beban.  Gunanya  adalah  untuk mengetahui  seberapa  besar  output  tegangan  dan arus  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  kemudian diubah menjadi tegangan dan arus ac dari inverter. Pengukuran  yang  terjadi  pada  sensor  pzem  004-T ini  akan  diteruskan  menuju  mikrokontroler
Arduino  Uno  untuk  mengambil  data  hasil pengukuran dari sensor pzem 004t. Kemudian pada Arduino  juga  akan  terkoneksi  modul  LCD  yang dapat  menampilkan  hasil  pembacaan  pengukuran secara realtime.
Pada  penjelasan  diatas  merupakan  sistem PLTS  yang  dipilih  adalah  off  grid.  Dikarenakan perancangan  modul  ini  untuk  praktikum,  maka users  dapat  memilih  sistem  PLTS  apa  yang  akan digunakan atau dipelajari.
Gambar 3. Blok Diagram Sistem PLTS On grid
Pada  gambar  3.  membahas  mengenai  sistem PLTS  on  grid  yaitu  sistem  pembangkit  listrik tenaga  surya  yang  terhubung  melalui  instalasi listrik  umum  (grid).  Dalam  sistem  on-grid  PLTS, panel surya menghasilkan listrik dari sinar matahari dan  kemudian  mengirimkan  listrik  tersebut  ke jaringan  listrik  umum.  Sehingga  dalam  hal  ini ketika  perakitan  atau  perangkaian  komponen, yang ridak termasuk adalah battery.
Sehingga  dari  Solar  control  charger  langsung menuju  inverter  dan  kemudian  ke  beban.  Jika  plts tidak  menghasilkan  listrik  maka  beban  akan disuplai  oleh  jaringan  listrik  umum,  dalam  hal  ini adalah  jaringan  listrik  PLN.  Untuk  parameter  dan penampilan data sama seperti pada sistem off grid. Sensor  di  letakkan  setelah  inverter  dan  kemudian hasil  pengukuran  akan  dibaca  oleh  mikrokontroler Arduino Uno dan ditampilkan pada modul LCD.
2.3 Perancangan Rangkaian PLTS On Grid dan Off Grid
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
Gambar 4. Rangkaian PLTS Sistem Off Grid
Gambar 5. Rangkaian PLTS Sistem On Grid
Pada  gambar  Rangkaian  PLTS  Off  Grid dapat  dilihat  pada  gambar  4.  diatas.  Solar  panel terhubung  menuju  solar  control  charger  melalui pengaman  MCB  DC.  Kemudian  pada  terminal battery  di  solar  control  charger  terhubung  ke battery  juga  melalui  pengaman  MCB  DC. Pengaman  tambahan  Low  Voltage  Disconnect (LVD)  digunakan  dengan  mengambil  inout  dari output battery. Tujuannya adalah untuk mengamankan battery, agar terhindar dari pengurasan  atau  penggunaan  kapasitas  battery secara berlebihan.
Berbeda  dengan  rangkaian  PLTS  sistem Off  Grid,  rangkaian  PLTS  Sistem  On  Grid  ini dapat  dilihat  pada  gambar  4.  diatas.  Solar  Panel langsung  terhubung  ke  inverter  Grid  Tie  melalui pengaman  MCB  Dc,  tanpa  melalui  battery  dan solar  control  charger  seperti pada  PLTS  Off  Grid. Kemudian input AC jaringan Listrik umum dalam hal  ini  PLN  juga  terhubung  ke  Inverter  Grid  Tie ini.  Output  dari  inverter  ini  adalah  listrik  ac  yang kemudian  terhubung  pada  pengaman  MCB  AC sebelum  ke  beban.  Parameter  pembacaan  seperti sensor  tegangan  dan  arus  dalam  hal  ini menggunakan sensor PZEM-004T yang terhubung pada output inverter. Terhubung pada mikrokontroler  Arduino  Uno  dan  LCD  untuk pembacaan parameter dan tampilannya.
Berikut dasar teori dari komponen yang digunakan pada penelitian ini :
1. Pembangkit Listrik Tenaga Surya Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS) adalah  sistem  yang  mengubah  energi  matahari menjadi  energi  listrik  dengan  menggunakan  panel surya. Berdasarkan penggunaannya, PLTS dibedakan  menjadi  dua  yaitu  sistem  Off  grid  dan sistem On grid. PLTS sistem  off grid dikenal juga dengan  sistem stand  alone dan  PLTS  sistem  On grid  adalah  PLTS  yang  terhubung  ke  grid  utility atau terhubung dengan jaringan PLN [14].
Pembangkit Listrik Tenaga Surya menghasilkan daya  maksimal  tergantung  pada  besarnya  kualitas cahaya  yang  ada  setiap  hari,  cuaca  menjadi pengaruh gangguan penting yang dapat mengganggu  penyerapan  intensitas  cahaya  yang diserap  oleh  panel  surya  untuk  diubah  ke  energi listrik [15].
Pada  sistem  PLTS  Hybrid-PLN,  panel  surya berperan  sebagai  sumber  listrik  utama,  sedangkan jaringan  PLN  digunakan  sebagai  sumber  listrik cadangan.  Dengan  mengintegrasikan  catu  daya PLTS  dan  jaringan  PLN,  sistem  hybrid  dapat memaksimalkan penggunaan energi terbarukan dan meningkatkan  efisiensi  listrik  di  lingkungan  yang memanfaatkan PLTS.
2. Solar Cell Solar Cell merupakan sel surya yang dimanfaatkan  untuk  menyimpan  sinar  surya.  Sel surya  berfungsi    untuk  menyerap  sinar  surya.  Sel surya  juga  terdiri  dari  berbagai  komponen fotovoltaik,  yaitu  mampu  mengubah  sinar  menjadi listrik.  Secara  umum,  sel  surya  terdiri  dari  lapisan silikon,  Jumlah  sel  surya  yang  membentuk  panel surya  dengan energi yang dihasilkan.
Gambar 6. Solar Cell
3. Battery
Dalam Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), baterai digunakan sebagai sistem penyimpanan  energi  listrik  yang  dihasilkan  oleh panel  surya.  Baterai  PLTS  digunakan  untuk menyimpan  sisa  energi  listrik  yang  tidak  terpakai saat  panel  surya  menghasilkan  energi  lebih  dari yang  dibutuhkan  untuk  beban  listrik  rumah  atau gedung.
Penggunaan panel surya bergantung pada tingkat penyinaran  matahari.  Pada  saat  malam  hari,  tidak ada  sinar  matahari  sehingga  panel  surya  tidak menghasilkan  energi  listrik.  Untuk  itu  diperlukan media  penyimpanan  energi  yang  dapat  digunakan ketika panel surya tidak dapat menghasilkan listrik [16].
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis

## Gambar 7. Battery
4. Solar Control Charger (SCC) Solar    Charge    Controller    (SCC)    merupakan komponen dalam  sistem  PLTS ini yang berfungsi mengatur  pengisian  daya  dari  panel  surya  ke baterai.  SCC  digunakan  untuk  menjaga  tegangan dan  arus  masuk  dari  baterai.  SCC  mengontrol baterai    tidak    mengalami  hilangnya    energi  ( over discharge )  dan  terlalu banyak energi ( over charge ) yang  dapat  mengurangi  usia  baterai  [17] . SCC dilengkapi dengan PWM-MPPT yang fungsi untuk mendapatkan  tingkat  daya  besar  dari  hasil konversi  energi  panel  matahari [18].
Gambar 8. Solar Control Charge
5. Mikrokontroller Mikrokontroler  adalah  sistem  kecil  berbasis mikroprosesor  terdiri  dari  unit  pemrosesan  pusat (CPU),  memori,  dan  perangkat  I/O  (Input/Output) yang terintegrasi dalam satu chip kecil. Mikrokontroler umumnya digunakan untuk mengontrol  sistem  mekanis  dan  elektronik  yang lebih  kompleks,  seperti  sistem  kontrol  otomatis, perangkat medis, mobil, elektronik konsumen, dan banyak  lagi.  Mikrokontroller  yang  ada  pada perancangan  proyek  akhir  ini  yaitu  Arduino  Uno ATmega328P. Arduino Uno menggunakan mikrokontroler  ATMega328p  sebagai  pengontrol perangkat  keras  dan  pusat  pemrosesan  data. Perangkat  ini  memungkinkan  Arduino  Uno  untuk membaca  input  sensor,  mengontrol  output  motor, LED,  dan  elektronik  lainnya,  serta  berkomunikasi dengan  perangkat  lain  melalui  komunikasi  serial seperti UART, SPI dan I2C.

## Gambar 9. Arduino Uno ATmega328P
6. Sensor Tegangan DC
Sensor  tegangan  DC  berfungsi  sebagai  sensor tegangan  pada  sistem  PLTS.  Dalam  perancangan proyek  akhir  ini  menggunakan  modul  sensor tegangan  DC  maupun  sensor  tegangan  AC  yang langsung terhubung dengan board Arduino. Modul ini  pada  prinsipnya  menggunakan  rangkaian  baru menggunakan  resistor,  untuk  menjalankannya
menggunakan tegangan input sebesar yaitu sebesar 5  V  atau  3.3  V  dan  tidak  boleh  melebihi  tegangan input  yang  telah  ditetapkan  dan  apabila  melebihi tegangan input yang telah ditetapkan dapat merusak modul arduino.

## Gambar 10. Sensor Tegangan DC

## 7. Sensor Arus DC
Sensor arus ACS712 ke Arduino yaitu alat yang digunakan  mengukur  arus  searah  (DC)  atau  arus bolak  –  balik  (AC)  dan  mengirimkan  data  ini  ke papan mikrokontroler Arduino. Sensor ini memudahkan untuk mengukur arus dalam berbagai aplikasi  elektronik,  kontrol  daya,  dan  sistem pemantauan.  Sensor  Analog  ACS712  banyak digunakan  dalam  dunia  industri  untuk  mendeteksi keberadaan  arus  AC  dan  DC  yang  mengalir  pada sistem elekronika. Perangkat ini dilengkapi dengan rangkaian  pembacaan  arus  dan  rangkaian  efek linear hall dan konduktor tembaga yang diletakkan dekat bagian permukaan non konduksi. [19]

## Gambar 11. Sensor Arus DC
8. Sensor PZEM 004-T
Sensor PZEM-004T adalah sensor tegangan dan arus  digital  yang  dirancang  untuk  mengukur konsumsi  daya  di  rumah  atau  industri.  Sensor  ini bekerja  dengan  cara  mengukur  arus  yang  mengalir melalui  penghantar  dan  tegangan  antara  fasa  dan netral.  Sensor  PZEM-004T  juga  dapat  mengukur daya  aktif,  daya  reaktif,  dan  faktor  daya.  Sensor PZEM-004T  mudah  dipasang  dan  digunakan, umumnya  digunakan  dalam  pengukuran  energi, kontrol  otomatis,  dan  aplikasi  sistem  pemantauan energi.  Sensor  ini  juga  dapat  digunakan  dalam proyek  elektronik  yang  lebih  kompleks,  seperti sistem kendali kendaraan listrik atau sistem kendali surya. Modul  ini  digunakan  sebagai  pengukur tegangan, arus, daya, dan faktor daya.  [20]
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
9. Osiloskop Osiloskop  yaitu  alat  pengukuran  listrik  untuk mengukur  sinyal  listrik  dan  membentuk  tampilan grafis  dari  sinyal  tersebut.  Osiloskop  dapat menunjukkan bagaimana sinyal listrik berubah dari waktu ke waktu dan memberikan informasi tentang tegangan,  frekuensi,  periode,  amplitudo,  fase,  dan banyak  parameter  sinyal  listrik  lainnya.  Osiloskop terdiri  dari  tampilan  CRT  (tabung  sinar  katoda), rangkaian penguat vertikal dan horizontal, transduser,  dan  berbagai  kontrol.  Ketika  sinyal listrik  dimasukkan  ke  transduser,  osiloskop menampilkan  sinyal  sebagai  gelombang  pada tampilan CRT.
2.4 Perancangan Mekanik
+ - - - + + + - Battery DC Input AC Output + - + - Inverter - + - + - + - + + - - + - + On Grid Off Grid + - AC Output DC Input + - + - Inverter On Grid - + - + ON GRID OFF GRID HYBRID MODUL PRAKTIKUM PLTS ON GRID, OFF GRID DAN HYBRID - + - +

## Gambar 13. Perancangan Mekanik

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 14. Perancangan Modul  PLTS Off Grid, PLTS On Grid dan Hybrid
Gambar 14. dapat dilihat tampilan mekanik dari proyek  akhir  yang  telah  dirancang  yaitu  Rancang Bangun  Modul  Praktikum  PLTS  On  Grid  dan  Off Grid  sebagai  penunjang  prakitkum.  Dapat  dilihat bahwa pada sisi sebelah kiri terdapat beberapa item seperti  SCC  MPPT  dan  PWM,  MCB  dan  juga Inverter  1000  watt,  yang  merupakan  sisi  PLTS sistem  Off  Grid.  Sementara  disisi  kanan  terdapat PLTS  sistem  On  grid  yang  terdiri  dari  input  solar cell, MCB, inverter grid tie yang khusus untuk plts sistem on grid ini.
A. Pengujian  Percobaan  1  Pengukuran  Sistem PLTS Off Grid Sebelum Konversi Oleh Inverter Tujuan  pengujian  mengetahui  perbandingan kinerja Solar Control Charger MPPT dengan PWM dan  mengetahui  parameter  DC  sebelum  konversi oleh Inverter menjadi Listrik AC.

## Tabel  1. Pengujian Percobaan 1 Pengukuran Sistem PLTS Off Grid Sebelum Konversi Oleh Inverter
Pada  tabel  1.  dapat  dilihat  Nilai  hasil pengukuran  menggunakan  sensor  tegangan  dc  dan sensor  acs712  dc  dalam  proses  pengukuran  dan pembacaan yang dilakukan oleh Arduino. Tegangan  DC  terbaca  26.9  Volt,  hal  ini  juga hamper  sama  dengan  tegangan  Input  dari  Power supply  yang  di  set  27  Volt.  Percobaan  ini dilakukan,  untuk  mengetahui tegangan  dc  dan  arus dc  sebelum  diubah  menjadi  tegangan  AC  oleh Inverter.
Gambar 15. Grafik Pengukuran sebelum Perubahan tegangan DC – AC
Pada gambar 15. Dapat dilihat bahwa nilai pada grafik  pengukuran  sebelum  perubahan  tegangan DC  –  AC  itu  arus  nya  masih  terbaca  0  Ampere sedangkan tegangan DC nya terbaca sekitar 27 Volt sesuai dengan data tabel 1.
B. Pengujian  Percobaan  2  Pengukuran  Sistem PLTS  Off  Grid  Tanpa  Beban  Setelah  Konversi Oleh Inverter
Tujuan  dari  pengujian  ini  yaitu  memahami  dan mengetahui  parameter  pengukuran  tegangan,  arus, frekuensi  dan  gelombang  yang  dihasilkan  dari proses  konversi  listrik  ac  yang  dilakukan  oleh inverter.
0 5 10 15 20 25 30 Tegangan Dc Arus DC
NO Tegangan DC (Volt) Arus DC (A) 1. 26.9 0.0 2. 27.0 0.0 3. 26.9 0.0 Rata-rata 26.9 0.0
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
Tabel  2. Pengujian Percobaan 2 oleh Sensor PZEM 004-T
Pada  tabel  2.  Hasil  Percobaan  2  pengukuran oleh  sensor  dapat  dilihat  data  pengujian  tegangan, arus, daya dan frekuensi oleh sensor PZEM 004-T. Tegangan  yang  terukur  setelah  konversi  oleh inverter  dengan  nilai  rata-ratanya    adalah  223,6 volt.  Ini  menunjukkan  bahwa  inverter  bekerja dengan  baik  mengkonversi  nilai  DC  menjadi  AC, inverter ini juga menghasilkan frekuensi yang baik yaitu 50 Hz.
Gambar 16. Grafik Tegangan dan Frekuensi Off Grid Tanpa Beban
Pada gambar 16. Dapat dilihat bahwa nilai pada grafik tegangan dan frekuensi off grid tanpa beban, nilai  frekuensi  nya  rata  –  rata  50  Hz    sedangkan tegangan  AC  nya  terbaca  sekitar  223,6  volt  sesuai dengan data tabel 2.
Gambar 17. Gelombang AC PLTS Off Grid
Gambar 18. Puncak Gelombang PLTS Off Grid
Gambar 19. Lembah Gelombang PLTS Off Grid
C. Pengujian  Percobaan  3  Pengukuran  Sistem PLTS Off Grid dengan Beban Setelah Konversi Oleh Inverter
Tujuan  dari  pengujian  ini  yaitu  memahami  dan mengetahui  parameter  pengukuran  tegangan,  arus, frekuensi  dan  gelombang  yang  dihasilkan  dari proses  konversi  listrik  ac  yang  dilakukan  oleh inverter.
Tabel  3. Pengujian Percobaan 3 Perbandingan Penggunaan
Beban N O Lampu 17 Watt Lampu 70 Watt Teg ang an AC (Vo lt) Ar us A C (A ) Da ya (W att) Fre kue nsi (Hz ) Teg ang an A ru s Da ya Fr ek ue nsi 1 223 .90 0.0 8 17. 41 50. 0 225 .30 0. 3 3 74. 60 50 .0 2 223 .70 0.0 8 17. 70 50. 0 224 ,40 0, 3 3 74, 47 50 .0 3 223 .70 0.0 8 17. 93 50. 0 225 ,40 0, 3 3 74, 99 50 .0 Ra ta- rat a 223 ,76 0.0 8 17, 68 50. 0 225 ,03 3 0, 3 3 74, 68 50 .0
Pada  tabel  3.  diatas  dapat  dilihat  hasil pengukuran  pada  plts  off  grid  menggunakan  beban lampu  17  watt  dan  70  watt.  Titik  ukur  pada percobaan  ini  adalah  pada  Output  Inverter  dengan beban  total.  Tegangan  yang  dihasilkan  dari perubahan dengan DC-AC terbaca 223,76 Volt nilai rata-rata yang didapat. Hal ini membuktikan bahwa inverter  dapat  dengan  baik  untuk  mengubah tegangan DC- AC. Nilai arus yang didapat konstan 0,8  ampere  dengan  daya  rata-rata  yang  terukur adalah  17.68  watt,  frekuensinya  adalah  50  Hz  juga konstan.
Kemudian  pengujian  juga  dilakukan  pada  beban lampu 70 watt. Pengukuran tegangan menghasilkan nilai  rata-ratanya  adalah  225,03  volt.  Sedikit  ada
0 100 200 300 1 2 3 Tegang an Frekue nsi
NO Tegangan AC (Volt) Frekuensi (Hz) 1 223.50 50.0 2 223.70 50.0 3 224.60 50.0 Rata -rata 223.6 50.0
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
peningkatan  untuk  tegangan  dibandingkan  saat pengujian  beban  17  watt.  Kemudian  arus  yang terukur  juga  konstan  pada  nilai  0,33  Amphere dengan  daya  yang  terukur  rata-ratanya  adalah 74,68 watt, frekuensi tetap pada nilai 50Hz.
Gambar 20. Pengukuran dengan Beban 17 Watt Off Grid

## Gambar 21. Pengukuran dengan Beban 70 Watt Off Grid
Pada Grafik Nilai pengukuran dengan beban 17 watt dan 70 watt dapat dilihat pada gambar 20. dan gambar 21. Dari grafik dapat dilihat bahwa seluruh nilai pengukuran hampir bisa dikatakan Konstan.
D. Pengujian  Percobaan  2  Pengukuran  Sistem PLTS On Grid Tanpa Beban Sesudah Konversi Oleh Inverter
Tujuan  dari  pengujian  ini  yaitu  mengetahui parameter  pengukuran  pada  plts  sistem  on  grid tanpa beban.
Tabel  4. Pengujian Percobaan 5 NO Tegangan AC Arus AC 1 241.60 50.0 2 241.40 50.0 3 239.99 50.0 Rata- rata 239,06 50.0
Pada  tabel  4.  Hasil  Percobaan  2  pengukuran oleh  sensor  dapat  dilihat  data  pengujian  tegangan dan  arus  oleh    sensor  PZEM  004-T.  Tegangan yang terukur setelah konversi oleh inverter dengan nilai  rata-ratanya    adalah  239.06  volt.  Ini
menunjukkan  bahwa  inverter  bekerja  dengan  baik mengkonversi  nilai  DC  menjadi  AC,  inverter  ini juga menghasilkan arus AC yang baik yaitu 50 A.
E. Pengujian  Percobaan  3  Pengukuran  Sistem PLTS On Grid dengan Beban Setelah Konversi Oleh Inverter Tujuan dari pengujian ini yaitu Pengujian PLTS On  Grid  dengan  beban  lampu  dan  mengetahui pembagian daya yang terjadi saat ada beban.

## Tabel  5. Pengujian Percobaan 6 Perbandingan Penggunaan Beban
Hasil pengukuran tegangan, arus dan daya pada sistem  on  grid  dapat  dilihat  pada  tabel  5.  diatas. Pengukuran  dilakukan  dengan  menggunakan  2 beban lampu dengan daya yang berbeda. Pengujian pertama  dilakukan  dengan  beban  17  watt. Pengukuran arus dilakukan pada 3 titik yaitu, ouput inverter  sebelum  terhubung  pada  jaringan  PLN, jaringan PLN dan pada beban itu sendiri. Pengujian pertama, dapat dilihat pada tabel diatas, bahwa arus yang dihasilkan dari inverter sama besarnya dengan I PLN ,  dengan  nilai  1,3  Ampere.  Kemudian pengukuran  pada  beban  didapat  nilai  arus  sebesar 0,06 Ampere.
Pada beban 75 watt, I inverter nilai rata rata terukur adalah 1,3 ampere, kemudian I PLN terukur nilai 1,09. Sedangkan I beban adalah 0,3 ampere. Dapat dianalisa bahwa  dalam  kondisi  seperti  ini,  artinya  Inverter Grid  Tie  /  PLTS  On  grid  ini  sedang  melakukan proses  ekspor  energi  yang  dihasilkannya  kepada jaringan listrik PLN. Sekitar 1 ampere di ekspor ke PLN,  kemudian  0,3  ampere  yang  digunakan  oleh beban.
0 50 100 150 200 250 Tegangan Arus Daya Frekuensi 0 50 100 150 200 250 1 2 3 Tegangan Arus
Daya
Frekuensi
Lampu 17 Watt Lampu 75 Watt V (Volt ) F (H z) I i nv (A ) I p ln (A ) I be ban (A) V (Vo lt) F ( Hz) I i nv (A ) I pln (A) I be ban (A) 23 1 ,2 4 9, 9 1, 3 1, 3 0, 06 22 9 ,2 0 49 ,8 1, 3 6 1, 15 0, 3 23 0 ,1 4 9, 9 1, 3 1, 2 0, 06 22 9 ,4 2 49 ,8 1, 4 1, 1 0, 3 22 9 .9 4 9, 9 1, 3 1, 3 0, 07 22 8 ,8 0 49 ,9 1, 4 1, 09 0 , 3 23 0 ,4 4 9, 9 1, 3 1, 2 0, 6 22 9 ,1 0 49 ,8 1, 3 1, 09 0, 3
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis
Tabel  6. Pengujian 2 Beban
Pada  tabel  6.  diatas  dilakukan  pengujian  yang sama  dengan  tabel  pengujian  sebelumnya,  namun dengan  pembebanan  yang  berbeda.  Beban  yang digunakan  90  watt.  Titik  pengukuran  juga dilakukan pada output inverter, Jaringan PLN, dan pada beban. I inverter didapat rata-ratanya adalah 1,37 Ampere,  I PLN 1,02  ampere  dan  I beban 0,79  ampere. Pada  pengujian  ini  juga  dapat  disimpulkan  bahwa terjadi  ekspor  energy  dari  plts  on  grid  menuju jaringan listrik PLN.
Gambar 22. Pengukuran pada titik Beban
Gambar 23. Titik pengukuran PLN
Gambar 24. Titik Pengukuran Output Inverter
Gambar 25. Perbandingan Gelombang PLTS On Grid dan PLN

## SIMPULAN
Setelah  melaksanakan  pengujian  dan  analisa dari  alat  proyek  akhir  yang  telah  dirancang  ini, maka  dapat disimpulkan  pada  sistem  pada  rancang bangun trainer PLTS On Grid dan Off Grid Sebagai Penunjang  Praktikum  ini  pada  pengujiannya, bagian  sistem  PLTS  Off  Grid  ini  inverter  dapat menghasilkan tegangan AC yang baik, dengan nilai rata-rata  tegangan  Output  inverternya  adalah 223,60 Volt. Pengujian yang dilakukan pada PLTS Off  Grid  menggunakan  beban  lampu  17  watt  dan 70 watt, pembacaan yang terukur sesuai. Sementara pada  sistem  PLTS  On  Grid,  Hasil  tegangan  yang terukur  menyesuaikan  dengan  tegangan  PLN  yang mana  lebih  tinggi  didapat  daripada  hasil  tegangan yang  dikeluarkan  oleh  inverter  sistem  Off  Grid, dengan  rata  rata  nilai  tegangannya  adalah  236,83 volt. Pada sistem PLTS On Grid, setelah dilakukan beberapa  kali  pengujian  terjadi  ekspor  energi  ke PLN.  Sehingga  dapat  dgunakan  sebagai  penunjang praktikum  pada  pembelajaran  di  perkuliahan khususnya  mengenai  PLTS  dan  metode  nya  yaitu On Grid dan Off Grid.
NO Beban 2 buah lampu 17 watt dan 75 watt V (Volt) F (Hz) I INV I PLN I Beban 1 230,50  50,1  1,35  1,07 0,78 2 230,60  50,1  1,38  0,99 0,71 3 231,10  50,1  1,40 1,0 0,90 Rata- rata 230,73  50,1  1,37  1,02 0,79
Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis Vol. 6 No. 3 Juli 2024 Hal. 385-394 http://jurnal.unidha.ac.id/index.php/jteksis

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D.,  &  Asnil,  A  Pratama,  "Sistem  Monitoring  Panel  Surya  Secara  Realtime Berbasis  Arduino  Uno," MSI  Transaction  on  Education ,  vol.  2,  no.  1,  pp. 19-32, 2021.
[2] A.  I.  Weking,  and  L.  Jasa.  I.  W.  B.  Saputra,  "Rancang  BangunPemodelan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH)  Menggunakan  Kincir Overshot Wheel," Maj. Ilm. Teknol. Elektro , vol. 16, pp. 48-54, 2017.
[3] Galih Irvan Setiaji, "PERANCANGAN POWER MONITORING SYSTEM PADA  PANEL  SURYA  SEBAGAI  SUMBER  UTAMA  PADA  SMART OPEN PARKING DALAM ARSITEKTUR IOT," TRANSIENT , 2019.
[4] Y.  Apriani,  "Monitoring  Arus  dan  Tegangan  Pembangkit Listrik Tenaga Surya Menggunakan Internet Off Things".
[5] Moh, Rodhi Faiz and Puji Nur
Wicaksono, "PENGEMBANGAN  TRAINER  PEMBANGKIT  LISTRIK TENAGA  SURYA  SISTEM  ON  GRID  DENGAN  PLN UNTUK  MENUNJANG  PRAKTIKUM," TEKNO ,  vol.  22 September 2014, no. 1693-8739, p. 64, 2014.
[6] N.  Huda,  "Energi  Baru  Terbarukan  Solar  Cell  Sederhana Untuk  Sistem  Penerangan  Rumah  Tangga," Cahaya Bagaskara: Jurnal Ilmiah Teknik Elektronika , pp. 6-10, 2018.
[7] Bagus Ramadani, Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Dos & Don’ts .: GIZ Jakarta., 2018.
[8] Ida  Bagus  Ketut  Sugririanta  and  I  Gusti  Ngurah  Agung Dwijaya  Saputra,  "Modul  Praktek  PLTS  On  Grid  Berbasis Micro Inverter," JURNAL MATRIX , vol. 9, p. 19, 2019.
[9] M.  Maison,  and  Y.  R.  Hais  C.  L.  Aritonang,  "Sistem Monitoring Tegangan, Arus, dan Intensitas Cahaya pada Panel Surya dengan Thingspeak," Jurnal Engineering , vol. 2, no. 1, pp. 11-24, Jan 2020.
[10] A. W. W. Nugraha, I. Rosyadi, and F. S. T. Nugroho. W. Winasis, "Desain Sistem Monitoring Sistem Photovoltaic Berbasis  Internet  of  Things  (IoT)," Jurnal  Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JNTETI) , vol. 5, no. 4, pp. 328-333, 2016.
[11] B.  Karthikeyan,  S.  M.  Badave,  S.  B.  Mahajan,  P. Sanjeevikumar,  and  G.  S.  Gill  P.  M.  Badave,  "Health monitoring  system  of  solar  photovoltaic  panel:  An internet of things application," Lecture Notes in Electrical Engineering , vol. 435, pp. 347-355, December 2018.
[12] Muhammad  Syahwil  and  Nasrun  Kadir,  "Rancang Bangun Modul Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Sistem  Off  Grid  sebagai  Alat  Penunjang  Praktikum," Jurnal Pengelolaan Laboratorium Pendidikan , 2021.
[13] A.,  Idris,  A.  R.,  &  Sofyan,  S.  Khaffi,  "Rancang  Bangun Modul  Trainer  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS)," In  Seminar  Nasional  Teknik  Elektro  dan Informatika (SNTEI) , pp. 15-21, October 2020.
[14] H.  Kristiawan,  I.N.S.Kumara  and  I.A.D.  Giriantari,
"Potensi  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Atap  Gedung Sekolah  di Kota  Denpasar," SPEKTRUM , vol.  6, pp. 66- 70, 2019.
[15] T.  Koerniawan  and  A.W.  Hasanah,  "Kajian  Sistem Kinerja PLTS Off-Grid 1 kWp DI STT-PLN," Ilm. energi dan kelistrikan, vol. 10, pp. 38-44, 2018.
[16] Hilda, & Suryadi, D. R. Nopianto, "Peningkatan Efisiensi Penggunaan  Baterai  Pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya Berbasis Arduino Nano," Untan , pp. 1-5, 2019.
[17] R. Sianipar, "DASAR PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK  TENAGA  SURYA," Jetri  :  Jurnal  Ilmiah Teknik Elektro , 2017.
[18] I.  B.,  Natsir,  A.,  &  Ari  Nrartha,  I.  M.  Putu  Eka  Paksi Yuda, "Rancang Bangun Solar Charge Controller dengan Metode MPPT Berbasis Mikrokontroller Arduino Nano,"
Http://Eprints.Unram.Ac.Id/ , 2018.
[19] Rahmad Kurniawan,
"PERANCANGAN ALAT
MONITORING  ARUS  PADA  CIRCUIT  BREAKER DENGAN  MENGGUNAKAN  SENSOR  ACS712  DAN TAMPILAN LCD," I N F O R M A T I K A , 2018.
[20] Y. M. Djaksana, "PERANCANGAN SISTEM MONITORING  DAN  KONTROLING  PENGGUNAAN DAYA  LISTRIK  BERBASIS  ANDROID," JURSISTEKNI (Jurnal Sist. Inf. dan Teknol. , vol. 2, pp. 13-24, Sept 2020.