PEMODELAN DAN SIMULASI PV-INVERTER TERINTEGRASI KE GRID DENGAN KONTROL ARUS “RAMP COMPARISON OF CURRENT CONTROL”

## Hazlif Nazif, Muh. Imran Hamid
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas Email: hazlif_n@yahoo.co.id
Abstrak - Dalam paper ini, operasi pengontrolan arus tipe ramp comparison current control dianalisis dan disimulasikan pada sebuah inverter pembangkit listrik tenaga surya tipe terhubung ke grid. Model simulasi dibangun menggunakan perangkat lunak MATLAB/SIMULINK. Kinerja perangkat keras dievaluasi dan dianalisis dengan melihat dan membandingkan hasil simulasi dan hasil teoritis terhadap parameter input PLTS yaitu temperatur dan irradians. Simulasi menunjukkan kesamaan antar hasil yang diperoleh dan hasil secara teoritis. Performa kontrol arus ramp comparison current control dievaluasi dengan memvariasikan frekuensi  dan  amplitude  gelombang  segitiga  sebagai  sinyal  pemodulasi  kontrol  arus  ramp.  Untuk  setiap frekuensi  dan  amplitudo  tersebut,  kualitas  arus  keluaran  dianalisis  dengan  melihat  distorsi  arus  yang dihasilkan. Simulasi menunjukkan untuk frekuensi gelombang segitiga sebesar 1250 Hz, diperoleh THD arus  sebesar 7,25%, sementara untuk  frekuensi 4950 Hertz, THD yang diperoleh adalah  sebesar 4.10%. Nilai-nilai  ini  menunjukkan  bahwa  semakin  besar  frekuensi  gelombang  segitiga  yang  diterapkan,  maka kualitas arus yang dihasilkan semakin baik (rendah distorsi). Sementara itu, pengaruh amplitude gelombang segitiga  menunjukkan  semakin  tinggi  amplitudo  gelombang  segitiga  semakin  buruk  kualitas  daya  arus output yang diperoleh, untuk amplitudo gelombang sebesar 15 Volt pada frekwensi gelombang 4950 Hz, THD arus yang dihasilkan adalah sebesar 4.10%, sementara untuk amplitudo sebesar 20 Volt, THD arus yang dihasilkan adalah sebesar 4,31%.
Kata kunci: PV-Inverter, MATLAB, THD, Kontrol Arus Ramp Comparison Current Control dan Grid
Abstract- In this study, the operation of the ramp comparison current control is analyzed and simulated on a grid connected  inverter used in a photovoltaic power plant. The model of the photovoltaic power plant is built  using    MATLAB  /  SIMULINK.  Performance  of  the  hardware  are  evaluated  and  analyzed  by comparing the simulation and the theoretical results due to input parameter of the photovoltaic plant, i.e. temperature  and  irradiation.  Simulations  results  showed  the  similarity  with  the  theoretical  results. Performances  of  the  current  control  were  evaluated  by  varying  the  amplitude  and  frequency  of  triangle wave as the modulation signal. For each frequency and the amplitude, the quality of the output current is analyzed  by  reviewing  the  generated  current  distortion.  Simulation  shows  that  for  the  triangle  wave frequency of 1250 Hz, it was produced the current THD of 7.25%, while for the frequency 4950 Hertz, current THD obtained was 4.10%. These values  indicate that the larger the triangle wave frequency was applied , the better the quality of the resulting current (low distortion). While, the effect of the triangle wave amplitude indicates that the higher the triangle wave’s amplitude, the poorer the quality of output currents would be obtained, for an amplitude of 15 Volts and frequency of 4950 Hz, the generated THD current was 4.10%, while for the amplitude of 20 Volts, the generated THD current was  4.31%.
Keywords: PV-Inverter, MATLAB, THD, Ramp Comparison Current Control and Grid

## 1. PENDAHULUAN
Pemanfaatan sumber energi terbarukan yang dipergunakan  semakin meningkat  dengan mengurangi  ketergantungan  pada    penggunaan energi  fosil  makin  menipis  dalam  mendukung program  pengembangan  energi    terbarukan (EBT)  [1].    Di  Indonesia  penggunaan  energi fosil, seperti  BBM  dan  batubara  masih berada pada    rating  teratas    sebagai    sumber    energi
primer  pada pembangkit  listrik. Dewan Energi Nasional  (DEN)  telah    menskenariokan,    pada tahun    2025  pemanfaatan  EBT  di  Indonesia menjadi  berimbang  dengan penggunan  energi fosil.  Penggunaan    energi  EBT    dari    5.7% diharapkan    meningkat    hingga  25.9%    pada tahun  2025 seperti  diperlihatkan oleh gambar 1 [2].
Berdasarkan    statistik    PLN    2013  [3], pelanggan    terbesar    dari    energi    listrik    yang
dikelola  PT.PLN  adalah  sektor  rumah  tangga, dengan    persentase    mencapai    41.17%    dari seluruh energi listrik yang disediakan oleh PLN dengan    jumlah    pelanggan    92.81%    dari keseluruhan  jumlah  pelanggan  PLN  (gambar 2).  Hal  ini  artinya  PLN  masih  mengunakan energi  fosil  pada  sektor    rumah  tangga  dan ketersediaan  bahan  bakar  untuk  pengoperasian sumber listrik dari fosil sudah sangat terbatas.
Gambar 1. Bauran Sumber Energi Kelistrikan Indonesia [4].
Untuk  mengatasi  permasalahan  diatas  maka diperlukan  pembangkit  tenaga  listrik  alternatif lain  berupa  sumber  energi  terbarukan  seperti photovoltaic (PV).  Sumber  PV  merupakan sumber    energi  terbarukan  yang  cukup  popular yang  bersih  dan  tersedia  secara  bebas  dapat dijadikan sebagai alternatif yang fleksibel [1].
Gambar 2. Jumlah  Energi Terjual Per Jenis Pelanggan [3]
Sistem  PLTS  terdiri  dari  beberapa  jenis, diantaranya Stand  alone  photovoltaic dan Grid connected  photovoltaic  System . Stand  alone photovoltaic (PLTS  secara  off  grid)    adalah sistem  pembangkit  listrik  PV  terpusat  (PLTS terpusat) merupakan sistem pembangkit mandiri. Sistem ini  hanya mengandalkan energi matahari sebagai  satu-satunya  sumber  energi  utama
dengan  menggunakan  rangkaian  modul  PV untuk menghasilkan energi listrik sesuai dengan kebutuhan, sedangkan
Grid connected photovoltaic  System (Pembangkit  listrik  tenaga PV tersambung ke grid ) merupakan PLTS yang tersambung secara langsung ke grid [4]. Adapun keuntungan  sistem  PLTS  terintegrasi  ke  grid adalah sebagai berikut [4]:
 Mereduksi  penggunaan  bahan  bakar  fosil sehingga  mengurangi  polusi/emisi  bahan bakar.
 Bersih,  tidak  berisik,  menggunakan  energi gratis dari matahari sepanjang tahun.
 Tidak memerlukan biaya operasional sepeserpun.
 Pengoperasian  dan  perawatan  sistem  yang sangat mudah.
 Membantu menstabilkan tegangan PLN pada sisi beban.
 Membantu  mengurangi  biaya  tagihan  listrik bulanan.
 Meningkatkan nilai prestise pada rumah/perkantoran.
 Kelebihan  Listrik  yang  dihasilkan  PV  dapat dijual kepada PLN (tergantung kebijakan).
Sistem  PLTS  terdiri  dari  komponen  modul PV  dan  konverter  listrik  dan  sistem  kontrol operasi maupun kontrol optimasi ekstraksi daya (MPPT).  Strategi    kontrol   arus    pada   inverter dapat  berupa    kontrol    hysteresis,    prediktif kontrol    dan    kontrol    arus ramp  comparison current  control  dan jenis  kontrol  arus  lainnya. Kontrol  hysteresis    adalah    kontrol    yang membandingkan    arus  output    dengan    arus referensi    setelah    diberi    batas    toleransi  yang telah    ditentukan,    kontrol    prediktif    adalah menghitung    tegangan    inverter    yang dibutuhkan    untuk  memaksa    arus    mengikuti arus    referensi  pada  sampel  waktu  tertentu, sedangkan  kontrol ramp  comparison  current control adalah  kontrol  yang    membandingkan arus error  ke  dalam  gelombang  segitiga  untuk menghasilkan sinyal penyulutan yang digunakan untuk mengendalikan  saklar statis pada inverter dari sistem PLTS [5] [7].
Pada  paper  ini,  dikaji  pengunaan  metode kontrol  arus ramp comparison  current  control untuk  inverter  satu  fasa  yang  terhubung  ke jaringan  grid.  Metode  ini  mempunyai  respon dinamik  yang  cepat  dan  frekuensi  switching yang konstan dalam mengendalikan arus output dari  inverter  [8].  Kontrol  arus  ini  mampu
49,70% 24,50% 20,10% 5,70% Tahun 2010 23,70% 30,70% 19,70% 25,50% Tahun 2025 Minyak Batubara Gas EBT 41,17% 34,33% 18,40% 6,10% Rumah Tangga Industri Bisnis Lain-lainnya
merespon  perubahan  pada  sumber  energi maupun grid dengan cepat dan harmonisa yang dihasilkan adalah dari jenis predictable harmonisa sehingga mudah diproteksi [7].
Untuk  melakukan  kajian  penerapan  sistem kontrol, diperlukan model yang mewakili sistem PV-Inverter  terhubung  dengan  grid,  juga diperlukan simulasi yang dapat menggambarkan mekanisme  kerja  sistem  kontrol  arus  ini  pada sistem PV-Inverter terhubung dengan grid.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Photovoltaic (PV)
Sel    surya    atau photovoltaic (PV)    dapat berupa    alat  semikonduktor    penghantar    aliran listrik    yang    dapat  mengubah    energi    surya secara  langsung  menjadi bentuk tenaga listrik secara  efisien.  Sel  surya  disusun  membentuk sebuah  sel PV dengan  kapasitas  dan  tegangan tertentu.  Untuk  mendapatkan  daya  yang  besar, maka sejumlah sel dihubungkan secara seri dan paralel  sebagai  suatu  panel  atau  modul  PV. Selanjutnya,  gabungan  beberapa  modul  yang terhubungan secara seri, paralel atau kombinasi keduanya disebut array (Gambar 3).
Karakteristik  I-V  dari  sel  PV  dapat  dilihat dari  kurva  I-V    pada  gambar  4.  Pada  kurva tersebut  terdiri  atas  arus  hubung  singkat  (I sc ), tegangan  rangkaian  terbuka  (V oc )  dan  operasi titik  daya  maksimum  atau  yang  biasa  dikenal dengan maximum  power  point atau  disingkat menjadi MPP.
Gambar 3. Beberapa sel PV membentuk modul dan beberapa modul membentuk array
Sesuai model rangkaian  ekivalen sel surya sebagaimana Gambar 5, hubungan arus keluaran suatu sel PV ditulis dengan:
𝐼 𝑝𝑣 = 𝐼 𝐿 − 𝐼 0 [𝑒 𝑞( 𝑉+𝐼𝑅𝑠 𝑛𝑘𝑇 ) − 1] − ( 𝑉+𝐼.𝑅𝑆 𝑅𝑃 ) (1)
Gambar 4. Kurva karakterisktik I-V dan P-V pada sel PV. Load Ipv Vpv Rp Rs Io I L
Gambar 5. Rangkain ekivalen sel PV [9]
Dimana:
I L = Arus sel PV (A) V  = Tegangan sel PV(V) I pv = Arus yang dihasilkan oleh sel PV (A) I 0 = Arus satrurasi reverse (A) Isc = Arus hubung singkat (A) n  = Faktor ideal dioda (bernilai 1 untuk dioda ideal) q  = Pengisian elektron(1,602x10 -19 C) k  = Konstanta boltzman (1,3806 x 10 -23 J.K -1 ) T  = Temperatur sel PV (K)
T 1  = Temperatur referensi sel PV( 298 o K) Rs = Hambatan seri (Ω)
Rp = Hambatan paralel(Ω) K O = Koefisien temperatur arus (%/ o K)

## 2.2 Maximum Power Point Tracking
Karakteristik  daya  keluaran  sel  PV bervariasi dan sangat dipengaruhi oleh perubahan  radiasi  sinar  matahari      dan temperatur  permukaan  sel  PV, akibatnya, letak titik MPP modul akan selalu berubah. Untuk itu diperlukan  sebuah  algoritma  MPPT . Maximum Power    Point    Tracker adalah  sebuah fungsi/algorithma yang ditujukan untuk mencari maximum  power  point (MPP)  sesuai  dengan MPP dari  kurva  karakteristik  P-V  pada panel PV[10].  MPPT  menemukan  MPP  sehingga dapat memaksimalkan daya yang diekstrak dari
sumber energi PV. Beberapa algorithma MPPT adalah Perturb  and  Observe,  Incremental Conductance, Dynamic Approach, Temperature Methods dan algorithma lainnya.
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah Incremental    Conductance (INC).
Pencarian MPP dilakukan dengan cara menggunakan persamaan ∆𝐼/∆𝑉 modul.
𝑑𝑃 𝑑𝑉 = 0 (2)
𝑑𝑃 𝑑𝑉 = 𝑑(𝐼.𝑉) 𝑑𝑉 = 𝐼 + 𝑉 𝑑𝐼 𝑑𝑉 = 0 (3)
𝐼 + 𝑉 𝑑𝐼 𝑑𝑉 ≅  𝐼 + 𝑉 𝑑𝐼 𝑑𝑉 = 0 (4) ∆𝐼 ∆𝑉 = − 𝐼 𝑉 (5)
Gambar 6. Posisi ∆I/∆V yang berbeda pada kurva daya panel PV [7]
Pada  titik  daya  maksimum  (MPP),  nilai ∆𝐼/∆𝑉 dari incremental    conductance adalah – 𝐼/𝑉 ,  sementara  pada  lokasi  lainnya  nilainya bervariasi, yaitu [6]:
∆𝐼 ∆𝑉 = − 𝐼 𝑉 daya maksimal terdapat pada sisi tengah MPP
∆𝐼 ∆𝑉 > − 𝐼 𝑉 daya maksimal terdapat pada sisi kiri MPP
∆𝐼 ∆𝑉 < − 𝐼 𝑉 daya maksimal terdapat pada sisi kanan MPP
Measure Vpv(k),Ipv(k) dI=I(k)-I(k-1) dV=V(k)-V(k-1) Vref=Vref+  v Vref=Vref-  v Vref=Vref-  v Vref=Vref+  v V(k-1)=V(k) I(k-1)=I(k) yes yes No No No yes No No yes dV=0 dI/dV=-I/V dI=0 dI>0 dV/dV>-I/V

## Gambar 7. Flowchart dari metode INC[6]
2.3 Konverter boost Konverter boost digunakan untuk menaikkan  tegangan DC yang rendah. Gambar 8,  menggambarkan  skema  sederhana  sebuah konverter  boost.  Skema  ini  terdiri  dari  sumber tegangan  input  (V S ),  induktor  (  L),  saklar  (S), dioda  (D),  kapasitor  filter  (C),  dan  resistensi beban (R).
Vs s D L C R V L i L i s i c Io

## Gambar 8. Skema rangkaian konverter boost

## 2.4 Inverter
Inverter  adalah  suatu  rangkaian  yang berfungsi  untuk  mengubah  tegangan  masukan arus  searah  (DC)  menjadi  tegangan  keluaran arus bolak balik (AC).  Tegangan dan frekuensinya  dapat  diatur  sesuai  dengan  yang diinginkan.  Pengaturan  tegangan  inverter  yang umum  digunakan  adalah  dengan  metode Modulasi Lebar Pulsa ( Pulse Width Modulation ,
PWM). Inverter yang diatur dengan metode ini selanjutnya disebut inverter PWM.
V2 2 V2 2 Q3 Q4 beban D1 D2 Q1 Q2 Io a b C1 C2 Gambar 9. Rangkaian inverter 1 fasa jembatan

## penuh
2.5 Kontrol arus ramp comparison current
control
Kontrol arus ramp  comparison  current control diwujudkan  dengan  menambahkan sinyal  gelombang  sinusoidal  ke  sebuah  sinyal segitiga  ( triangular  wave )  untuk  membuat sebuah sinyal referensi segitiga yang mengikuti pola sinusoidal. Sinyal ini kemudian dibandingkan  dengan  arus  aktual  dari  inverter. Titik dimana gelombang sinusoidal segitiga dan arus aktual bersilangan menjadi waktu komponen switch inverter diaktifkan (ON). Jika arus  aktual  lebih  besar  daripada  sinusoidal- segitiga, komponen switch inverter dimatikan(OFF) dan sebaliknya jika arus aktual kurang dari sinusoidal-segitiga maka komponen switch  inverter  diaktifkan  lagi  (ON).  Bentuk gelombang  arus  keluaran  pada  inverter  dengan metode kontrol arus ramp comparison of current control , dapat dilihat pada gambar 10 [7][11].
Triangle wave I actual NOT DRIVE S1 S2 S3 S4 Sinusiodal wave I ref Error Pulse regulator (a)
(b)
Gambar 10. (a) Model kontrol arus ramp comparison of current control dan (b) Bentuk gelombang keluaran berupa sinusoidal segitiga referensi yang dihasilkan oleh kontrol arus ramp comparison of current control [7][11].

## 2.6 Phase locked loop
Pada sistem PV-Inverter terhubung dengan grid, tujuan dari Phase locked loop (PLL) adalah untuk  menyinkronkan  sudut  fasa  sesaat  dari tegangan  inverter  (θ inv )  dengan  sudut  fasa  dari tegangan  grid  (θ grid )  untuk  digunakan  dalam pengendalian inverter [12]. Gambar 11 menunjukkan  diagram  blok  dari  inverter terhubung dengan grid yang menggunakan PLL sebagai sebuah metode sinkronisasi.
Inverter filter transformator grid PLL Blok kontrol PWM Ogrid,Vgrid
Gambar 11. Inverter terhubung ke grid dengan sebuah PLL berdasarkan metode sinkronisasi [12].
Struktur dasar dari sebuah PLL ditunjukkan pada gambar 12, di mana perbedaan antara sudut fasa  dari  input  dan  bahwa  sinyal  output  diukur oleh detector    phase (PD)  dan  melewati Loop Filter (LF),  yang  bertindak  sebagai  sistem kontrol  dalam loop .  Sinyal  output  LF  drive
Voltage-Controlled  Oscillator (VCO),  yang menghasilkan output sinyal, yang akan mengikuti sinyal input.
0 Vm Phase Detector Loop filter/controller VCO Gambar 12. Struktur PLL loop tertutup [12] Vg PLL Cos(wt) Sin(wt) Vg wt V g_PLL

## Gambar 13. Model PLL

## 2.7 Distorsi Harmonisa
Pada kondisi ideal, gelombang arus maupun tegangan  seharusnya  hanya  memiliki  satu frekuensi  dasar.  Gelombangnya  dikatakan memiliki  harmonisa    jika  pada  gelombang tersebut  terdapat  sinyal  dengan  frekuensi berbeda  dengan  frekuensi  fundamentalnya. Parameter  yang  digunakan  untuk  mengetahui kandungan  harmonisa  dikenal  dengan  istilah total  harmonic  distortion (THD).  Terdapat  dua jenis parameter THD, THD V untuk tegangan dan THDi  untuk  arus.  Kedua  parameter  tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini.
𝑇𝐻𝐷𝑣 = √∑ 𝑛=2 𝑁 𝑉 𝑛 2
𝑉 1 𝑥100%          (6)
𝑇𝐻𝐷𝑖 = √∑ 𝑛=2 𝑁 𝑖 𝑛 2 𝑉𝑖 1 𝑥100% (7)
Nilai  THD  biasanya  dinyatakan  dalam persen.  Ketika  nilainya  cukup  besar,  risiko peralatan  mengalami  kerusakan  semakin  besar pula.  Terdapat  batasan  nilai  THD  untuk tegangan  maupun  arus  yang  diizinkan.  Untuk sistem dengan tegangan di bawah 69 kV, IEEE 519  memberi  batasan  sebesar  3  %  untuk individual  harmonik  dan  5  %  untuk total harmonic distortion -nya. Semakin besar tegangan suatu sistem, batasan distorsi harmonik yang diperbolehkan pun semakin kecil [13].
2.8 Strategi  kontrol  arus  pada  inverter PV- Inverter terhubung dengan grid.
Vgrid Vpv Ipv I actual NOT S1 S4 S2 S3 Pulse regulator PLL I ref Triangle Wave MPPT INC Sin wt Error Sinusiodal wave
Gambar14. Sistem kontrol arus pada inverter PV terhubung dengan grid.
Gambar 14 menunjukkan kontrol arus ramp comparsion  current  control pada  PV-inverter yang  dilengkapi  dengan  mekanisme  MPPT. Nilai    Vpv  dan  Ipv  merupakan  input  bagi  blok fungsi MPPT. MPPT selanjutnya menghasilkan arus  referensi  awal  Im.  Perkalian  besarnya  Im dengan  fasa  (sin  wt)  menghasilkan    sinyal gelombang  referensi  (Iref).  Sudut  sinkronisasi grid  (Ѳ  =  wt)  yang  diperoleh  dari  blok  PLL digunakan  untuk  menghasilkan    nilai  vektor tegangan grid dengan besar satu perunit [14]:
𝑽 =  𝐒𝐢𝐧 𝛚𝐭 (10)
Selanjutnya menggunakan sinyal PLL, nilai arus sesaat, arus  referensi dapat dihitung dengan mengunakan rumus sebagai berikut.
𝐈𝐫𝐞𝐟 =  𝐈𝐦 . 𝐬𝐢𝐧 𝛚𝐭 (11)
Arus gelombang referensi (Iref) selanjutnya dibandingkan  dengan  arus  aktual  dari  inverter sehingga  menghasilkan  arus  error.  Sinyal  arus error dimasukkan ke dalam pengatur pulsa untuk membuat  pola  penyulutan  komponen  swich inverter.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Pemodelan PV array
Model PV array yang terdiri dari tiga modul tersusun  seri  terlihat  pada  gambar  16.  Dalam pemodelan  ini,  datasheet  dari  modul  NE80E2E digunakan  sebagai  acuan.  Karakteristik  modul tersebut , dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi SHARP NE80E2E Cell Polycrystalline silicon solar cells No.of cell and connections 36 in series Application DC 12 V system Maximum system voltage DC 540 V Series fuse rating 10A Dimensions 1.200x530x35mm Nominal power 80 W Weight 8.5 kg Type of ouput terminal Lead wire with connector Tabel 2. Karakteristik optikal elektro SHARP

## NE80E2E
Parameters Symbol  Minimal  Type  Unit Open circuit voltage Voc - 21.3 V Maximum power voltage Vpm - 17.1 V Short cicuit current Isc - 5.31 A Maximum power Ipm 76.0 80.0 W Temperature coefficients of  P -0.485% / O C Temperature coefficients of  I SC
+0.053% / O C Temperature coefficients of  V OC -78,1mV/ O C

## Gambar 15. Model PV array

## 3.2 Model MPPT
Algorithma  MPPT  yang  digunakan  adalah metode Incemental Conductance , dibuat dengan mengunakan  kode  program  MATLAB  [15].
Model MPPT ini mempunyai input berupa V dan I  dari  PV  array;  Vpv  dan  Ipv.    Blok  memori ditambahkan  pada  blok  MPPT  sehingga  nilai ∆I/∆V dapat dihitung. Output dari MPPT berupa sinyal referensi  selanjutnya diumpankan ke blok kontrol arus.
Gambar 16. Model algorithma MPPT dengan metode incremental conductance
3.3 Model Kontrol arus ramp comparison of current control
Gambar  17  menunjukkan  model  simulasi kontrol  arus ramp  comparison  of  current control .  Input  dari  blok  in  adalah  sinyal referensidari  Blok  MPPT  dan  gelombang  segi tiga  dengan  frekuensi  tertentu.  Sedangkan outputnya merupakan sinyal gate bagi komponen switch inverter.
Gambar 17. Model kontrol arus ramp comparison of current control
3.4 Model  PV-Inverter  terhubung  dengan grid
Gambar  18  menunjukkan  model  lengkap rangkaian simulasi yang digunakan dalam paper ini.
Gambar 18. Simulasi sistem PV-Inverter
terintegrasi ke grid dengan kontrol arus ramp comparison of current control mengunakan PLL

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 PV array
Pengujian  dilakukan  pada  model  dalam kondisi irradiansi 1000W/m 2 dengan temperatur panel  PV  25 0 C,  dengan  menghubungkan  PV dengan  beban  yang  bervariasi  antara  0-1000Ω. Hasil  pengujian  diperlihatkan  pada  gambar  19. Daya  maksimum  Pmp  sekitar  243,7  Watt diperoleh pada saat tegangan Imp sekitar 50,83 Volt dengan arus Imp 4,795 A.
(a)
(b)
Gambar 19. Pada PV array, (a)Kurva karakteristik  I-V, (b)Kurva karakteristik  P-V
4.2 Rangkaian Algoritma MPPT dengan metode Incremental  Conductance (INC) Pengujian dilakukan untuk melihat bagaimana kemampuan algoritma MPPT mencapai  MPP  sesuai  dengan  karakteristik  PV array  yang  diinginkan.  Dari  hasil  pengujian model terlihat bahwa perubahan tingkat besaran iradiansi dan temperatur menyebabkan perubahan  pada  keluaran  MPPT,  Hal  ini menunjukkan  berfungsinya  algorithma  MPPT yang diterapkan. Gambar 20. Gelombang keluaran yang dari PV array dengan algoritma MPPT dengan metode Incremental  Conductance. 4.3 Kontrol arus ramp comparison current control Untuk  melihat  gelombang  keluaran  dari kontrol  arus ramp  comparison  current  control pada PV-Inverter terhubung dengan beban, nilai frekuensi  gelombang  segitiga  diset  1250  Hertz dan  nilai  amplitude  sebesar  15  volt.  Nilai Induktor  1mH  dan  kapasitor  900  uF  pada  DC link. Nilai inductor  4 mH  dan 4mH, impedansi 0.05  Ω  dan  0.05  Ω  dan  kapasitor 900  uF  pada inverter  dengan  beban  250  Ω.  Nilai  Impedansi 250 Ω dan Induktor 200mH pada grid. Gambar 21-24 menunjukkan hasil pengujian kontrol arus ini.
Gambar 21. Bentuk gelombang arus referensi (Iref) yang dibentuk dari hasil penambahan sinyal gelombang sinusoidal dan gelombang segitiga.
Gambar 22. Bentuk gelombang  sinyal arus error (Ierror) yang dibentuk dari hasil penambahan nilai arus referensi  dan nilai arus
actual
Gambar 23. Sinyal modulator PWM kontrol arus ramp dibentuk dari hasil perbandingan
Ierror dengan Iactual
Gambar 24. Bentuk gelombang keluaran arus inverter berupa sinusoidal-segitiga.

## 4.4 THD  arus  output  inverter  pada  PV- Inverter terhubung dengan grid
Untuk  melihat  THD  arus  output  inverter pada  PV-Inverter  terhubung  dengan  grid, dilakukan dengan memvariasikan frekuensi dan amplitude  gelombang  segitiga.  Hasil  pengujian diperlihatkan  pada tabel 3 dan tabel 4. ` Tabel 3. THD arus output dengan frekuensi divariasikan dan amplitude tetap 15 volt. No Frekuensi switching THD 1 1250Hz 7.25% 2 2500Hz 6.46% 3 3700Hz 4,17% 4 4950Hz 4,10%
Tabel 4. THD arus output dengan amplitudo divariasikan pada frekuensi gelombang segitiga.
No Frekuensi switching THD THD amplitudo 15 volt amplitudo 20 volt 1 1250Hz 7.25% 7.25% 2 2500Hz 6.46% 6.85% 3 3700Hz 4,17% 4,51% 4 4950Hz 4,10% 4,31%
Gambar 25. Dengan fs 3700Hz, hasil THD diperoleh adalah 4,17%
Gambar 26. Dengan fs 4950Hz, hasil THD diperoleh adalah 4.10%
Dari hasil pengujian tabel 3, terlihat bahwa semakin  besar  frekuensi  gelombang  segitiga, kualitas THD semakin baik. Sementara itu dari tabel  4,  diketahui  bahwa  semakin  tinggi amplitudo  gelombang  segitiga,  maka  kualitas THD semakin buruk.

## 5. KESIMPULAN
Dari  hasil  simulasi  dan  analisa  penerapan kontrol arus ramp  comparison current control , khususnya menyangkut frekuensi dan amplitudo gelombang segitiga sebagai pembentuk modulasi  sistem  kontrol,  dapat  disimpulkan bahwa  semakin  besar  frekuensi  gelombang segitiga  yang  diterapkan,  maka  kualitas  arus yang dihasilkan semakin baik (rendah distorsi). Demikian  pula,  semakin  tinggi  amplitudo gelombang segitiga semakin buruk kualitas daya arus output yang diperoleh.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Aryuanto Soetedjo, Abraham Lomi, Yusuf Ismail  Nakhoda,” Pemodelan  Sistem Pembangkit  Listrik  Hibrid  Angin  dan Surya,” Jurusan  Teknik  Elektro,  Fakultas Teknologi  Industri,  Institut  Teknologi Nasional (ITN) Malang.
[2]  Tumiran,” Skenario    Kebijakan  Energy Nasional    Menuju    Tahun    2050 ,” Dewan Energi Nasional 2012.
[3]  PT.  PLN  (Persero).  2014.  Statistik  PLN 2013. ISSN  0852-8179 No: 02601-140722.
[4]  Alief  Rakhman  (2013),” Jenis  Sistem
PLTS ,” http://rakhman.net/2013/04/jenis-sistem- plts.html
[5]  Mochammad  Salman,  Mochamad  Ashari, Heri Suryoatmojo,” Perancangan Inverter Satu Fasa Yang Terhubung Dengan Jaring Distribusi Menggunakan Metode Hysterisis Current Control ,” Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi  Sepuluh  Nopember  Kampus ITS, Sukolilo Surabaya 6011. [6]  Muh.Imran Hamid dan Makbul Anwari,” Single-Phase Photovoltaic- Inverter operation characteristic in Distributed Generation System” , http://www.intechopen.com/download/pdf/ 10142
[7]  Muh.Imran  Hamid,  Makbul  Anwari, Taufik,” Comparison  of  current  control methods  on  carrier  based  VSI-PWM inverter  drives  from  line  power  quality aspect ,"  TELKOMNIKA  Vol  6  No.2,
Agustus 2008: 93-100, ISSN:1693-6930. [8]  B.Chitti Babu, B.Vasantha Reddy, K.B.Mohanty,” A  Novel  Delta  Modulator and Modified Ramp Type Current Controller-Two Viable Scheme for Current Controlled  Voltage  Source  Inverter ,”
©2010  International  Journal  of  Computer Applications (0975 – 8887) Volume 1,No. 3 [9]  Firmansyah  Putra  Pratama,  Mochamad Ashari, Heri Suryoatmojo,” Sistem Pembangkit  Listrik  Hibrida  PV-Diesel Microgrid Untuk Daerah Terisolasi Tanpa Menggunakan Media Penyimpan Energi,” Teknik Elektro, Fakultas Teknologi  Industri,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember (ITS). [10]  Dwiky  Alif  Satria,  Anizar  Rizky,  Novie Ayub Windarko, Suryono,” Maximum Power  Point  Tracker(MPPT)  untuk  Panel Surya Statis Dengan Metode Hill Climbing,” Jurusan  Teknik  Elektronika, Politeknik  Elektronika  Negeri  Surabaya, Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember (ITS) Surabaya.
[11]  M.Imran Hamid, Makbul Anwari, Z.Salam and  Taufik,” Load  Sharing  Characteristic of  Single  Phase  PV  Inverter  Connected  to Grid ,”  2 nd IEEE  International  Conference on  Power  and  Energy  (PECon  08),
December 1 – 3, Johor Bahru, Malaysia.
[12]  Atul  Gupta,  Anurag  Porippireddi,  Venu Uppuluri Srinivasa, Akash Sharma, Mangesh  Kadam,” Comparative  Study  of
Single  Phase  PLL  Algorithms  for  Grid Synchronization  Applications ,”  Santerno India Design Center, India. IJECT Vo l, 3, Issue 4, Oct- Dec 2012.
[13]  Zamratul  Fuadi,  Mochamad  Ashari,  dan Feby Agung P,” Perancangan dan Simulasi Full Bridge Inverter Lima Tingkat dengan Dual Buck Converter Terhubung Jaringan
Satu Fasa ,” Jurnal Teknik POMITS Vol. 3, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539.
[14]  M.Archana,  Y.C.V.Kondaiah,  M.Tech. Scholar,  Assistant  Professor  ,” Grid Interfacing  Inverter  of  Renewable  Energy Sources  to  Improve  the  Power  Quality  in
Distribution System International ,” Journal
of  Advanced  Research  in  Electrical,
Electronics and
Instrumentation
Engineering,  Vol.1,  Issue  5,  November
2012, ISSN: 2278 – 8875.
[15]  Pierre Giroux (2012),” Grid-Connected PV Array,” http://www.mathworks.com/matlabcentral/ fileexchange/34752-grid-connected-pv- array [16] Francisco M. González-Longatt,” Model of Photovoltaic  Module  in  Matlab TM ,” 2do Congreso  Iberoamericano  De  Estudiantes De  Ingeniería  Eléctrica,  Electrónica  Y Computación (Ii Cibelec 2005).

## Biodata Penulis
Hazlif  Nazif ,  lahir  di  Padang  tanggal  21  Juni 1979  Pendidikan  S1  di  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas  Ekasakti  Padang  pada  tahun  2000. Pendidikan  S2  di  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas  Andalas  Padang  dengan  Program Studi Teknik Energi Elektrik pada tahun 2012.