Abstrak --Pakistan  Deep  Water  Container  Port merupakan proyek pembangunan pelabuhan peti kemas yang  berada  di  kota  Karachi,  Pakistan.  Sebagai  salah satu  pelabuhan  terbesar  di  Pakistan,  Pakistan  Deep Water  Container  Port  harus  memiliki  target  dalam jumlah  proses  bongkar-muat  kapal-kapal  kargo,  baik dalam  skala  lokal  maupun  internasional  per-harinya. Oleh  karena  itu  diperlukan  motor-motor  untuk melakukan  hal  tersebut.  Salah  satu  cara  untuk mengoperasikan  motor  agar  dapat  bekerja  maksimal dan  efisien  adalah  dengan  mengatur  kecepatan  putar motor  menggunakan  VFD  ( Variable  Frequency  Drive ). Namun,  dalam  penggunaan  VFD  yang  didalamnya terdapat  komponen  non  linier,  hal  ini  dapat menimbulkan  masalah  harmonisa,  dimana  frekuensi yang  dihasilkan  akan  berpengaruh  terhadap  kualitas daya  pada  sistem  kelistrikan  yang  ada  serta  dapat menimbulkan  kerusakan  pada  peralatan,  seperti:  trafo dan  kabel.  Untuk  mencegah  hal  tersebut  perlu dilakukan  studi  perencanaan  pemasangan  filter  untuk meredam frekuensi harmonisa yang timbul.
Pada  tugas  akhir  ini  akan  dirancang  sebuah  filter hybrid untuk mengurangi harmonisa yang timbul akibat adanya beban motor yang terpasang pada Pakistan Deep Water  Container  Port.  Disini  juga  dilakukan  studi berbagai  kasus  untuk  mendapatkan  hasil  terbaik termasuk  dalam  penempatan  filter  pasif  dan  aktif, sehingga  diperoleh  keadaan  yang  maksimal  dalam meredam  harmonisa.  Untuk  pemodelan  filter  aktif dilakukan  pada software Powersim  sedangkan  filter pasif  dan  filter hybrid dilakukan  pada software ETAP 11.0.0.
Kata Kunci — Filter  Aktif, Filter  Hybrid,  Filter  Pasif, Harmonisa

## I. PENDAHULUAN
Pakistan  Deep  Water  Container  Port  merupakan  salah satu  pelabuhan  terbesar  di  Pakistan.  Pelabuhan  ini  cukup aktif melayani bongkar-muat peti kemas sehari-harinya, baik domestik  maupun  internasional.  Diperlukan  kontinuitas yang  tinggi  dalam  unit  ini,  maka  dari  itu  dibutuhkan  VFD untuk  mengatur  kecepatan  motor  yang  disesuaikan  oleh jumlah  proses  bongkar-muat  yang  diinginkan.  VFD merupakan  salah  satu  sumber  harmonisa.  VFD  digunakan pada  saat starting motor dengan tujuan  untuk  memperkecil arus starting yang  dihasilkan  oleh  motor  tersebut. Berdasarkan data  yang diambil pada plant tersebut, didapat distorsi harmonisa sebesar 20.7% padahal batas nilai distorsi harmonisa  yang  diijinkan  menurut  standar  IEEE  519-1992 adalah  sebesar  5%.  Sehingga  diperlukan  pemasangan  filter untuk  meredam  harmonisa  tersebut.  Pada  umumnya  jenis
filter  yang  digunakan  untuk  mengurangi  harmonisa  adalah jenis filter pasif dikarenakan harganya yang relatif murah.
Namun  pada  beberapa  kondisi,  penggunaan  filter  pasif belum  cukup  untuk  mengurangi  distorsi  harmonisa  yang ada.  Oleh  karena  itu,  pada  tugas  akhir  ini  difokuskan  pada pemodelan  filter  pasif  dan  filter  aktif  atau  sering  disebut dengan  filter hybrid untuk  mengurangi  harmonisa  yang terjadi pada Proyek Pakistan Deep Water Container Port.

## II. HARMONISA DAN FILTER

## A. Pengertian Harmonisa
Idealnya  bentuk  gelombang  tegangan  dan  arus  sistem tiga  fasa  pada  sistem  tenaga  listrik  berbentuk  sinusoidal, namun  dengan  berkembangnya  beban  listrik  terutama  pada beban  non  linier  menimbulkan  perubahan  bentuk gelombang.  Perubahan  bentuk  gelombang  tersebut menyebabkan  bentuk  gelombang  ac  murni  yang  berupa sinusoidal menjadi tidak murni sinusoidal.
Pada  sistem  tenaga  listrik,  harmonisa  dapat  dikatakan sebagai  cacat  gelombang  akibat  adanya  interferensi gelombang lain yang memiliki frekuensi kelipatan bilangan integer dari frekuensi fundamentalnya. [1] Fenomena  harmonisa terjadi akibat adanya pembebanan non  linier  pada  sistem.  Harmonisa  dapat  menimbulkan kerugian  pada  sistem  tersebut  karena  terjadi  distorsi  pada frekuensi fundamental. Akibat terjadinya harmonisa seperti : menurunya  kinerja  dari  peralatan,  terjadi  pemanasan  pada peralatan secara berlebih dan penurunan kualitas daya pada sistem tersebut. Berikut adalah gambar gelombang tegangan dan arus sinusoidal murni dari sistem ac :

## Gambar 1. Gelombang Sinusoidal Arus dan Tegangan
Akibat  adanya  sumber  harmonik  yang  timbul,  maka gelombang  fundamental  yang  sebelumnya  berbentuk sinusoidal, akan terdistorsi menjadi tidak sinusoidal. Hal ini terjadi  akibat  adanya  penjumlahan  dari  gelombang sinusoidal  fundamental  dengan  gelombang  sinusoidal  dari

## Studi Perencanaan Filter Hybrid Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Proyek Pakistan Deep Water Container Port
Rahman Efandi, Margo Pujiantara, dan R. Wahyudi. Teknik Elektro, Fakultas Teknik Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
e-mail : margo@ee.its.ac.id, efandinho7@gmail.com, wahyudi@ee.its.ac.id
harmonisa yang terjadi. Gelombang distorsi harmonisa dapat dilihat pada gambar 2 di bawah ini :
Gambar 2.   Gelombang Hasil Penjumlahan Fundamental dan Harmonik

## B. Metode Fourier Perhitungan Harmonisa
Pada Tahun 1822 J.B.J. Fourier, seorang ahli matematika dan  fisika  untuk  pertama  kalinya  memperkenalkan  teori Fourier  Series lewat  artikelnya  yang  berjudul  “ Analitic Theory  of  Heat ”.  Teori  tersebut  dapat  diuraikan  menjadi deret Fourier dengan persamaan sebagai berikut :
(1)
dengan
(2)
(3) (4)
Untuk  mempercepat  penyederhanaan  analisa  Fourier, digunakan sifat-sifat khusus gelombang sebagai berikut :
a. Apabila luas siklus positif dan negatif adalah sama dalam satu periode, maka a 0 = 0.
b. Apabila  ( ⍵ )  =  −( ⍵ + atau  fungsi  mempunyai simetri  pada  setengah  gelombang  positif  dan negatif, maka akan muncul harmonik orde ganjil.
c. Apabila ( ⍵ ) = (− ⍵ ) atau fungsi genap, maka b n = 0.
d. Apabila −( ⍵ ) = (− ⍵ ) atau fungsi ganjil, maka a n = 0.
C. Total Harmonic Distortion (THD)
Nilai Total Harmonic Distortion (THD) digunakan untuk menentukan  nilai harmonisa  yang terjadi pada  suatu sistem tenaga listrik. Nilai THD juga menyatakan jumlah tegangan atau arus  yang terdistorsi.  Pada  sistem  tenaga  listrik Total Harmonic  Distortion (THD)  didefinisikan  sebagai persentase  total  komponen  harmonisa  terhadap  komponen fundamentalnya. Batas nilai (persentase) THD dari tegangan dan arus maksimal ini didasarkan sesuai dengan standar dari IEEE  Std  519-1992.  Perhitungan  nilai  THD  dapat diselesaikan sesuai persaman berikut :
(5)
dengan
U n : komponen harmonisa U 1 : komponen fundamental k    : komponen harmonisa maksimum yang diamati
Standar  IEEE  519-1992  mengenai  batasan  nilai harmonisa  yang  diijinkan  untuk  nilai  tegangan  dan  arus dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 1.  Batas distorsi tegangan berdasarkan IEEE Std 519-1992 [2]
Tegangan Bus Pada PCC Distorsi Tegangan Individual (%) THD (%) 69 kV dan ke bawah 3 5 69,001 kV sampai 161 kV 1,5 2,5 161,001 kV dan ke atas 1 1,5 Tabel 2. Batas distorsi arus berdasarkan IEEE Std 519-1992 [2] Distorsi Harmonisa Arus Maksimum dalam Persen terhadap I L Isc/I L Orde Harmonisa Individual (Harmonisa Orde Ganjil) <11 11≤h≤17 17≤h≤23 23≤h≤35 35≤h TDD <20* 4 2 1,5 0,6 0,3 5 20-50 7 3,5 2,5 1 0,5 8 50-100 10 4,5 4 1,5 0,7 12 100-1000 12 5,5 5 2 1 15 >1000 15 7 6 2,5 1,4 20
Harmonisa orde genap dibatasi 25% dari Harmonisa orde ganjil di atas.
Tidak diperbolehkan distorsi arus yang dihasilkan sistem DC, contohnya converter setengah gelombang.
*Semua peralatan pembangkit listrik terbatas pada nilai-nilai distorsi arus terlepas dari Isc/I L aktual. dimana :
Isc      = Arus hubung singkat maksimum pada PCC I L = Arus beban maksimum (frekuensi fundamental) pada PCC
Berdasarkan  Tabel  2  diatas, Total  Demand  Distortion (TDD) merupakan perbandingan nilai rms antara komponen arus harmonisa dengan arus beban demand maksimum. Pada saat  beban  penuh  THD I =  TDD,  maka  TDD  merupakan besar  distorsi  arus  pada  sistem.  Berikut  adalah  perhitungan TDD :
(6)
Untuk melakukan perhitungan tegangan distorsi (THD v ) dan  arus  distorsi  (THD I )  dapat  dilakukan  dengan menggunakan persamaan berikut :
(7)

## D. Sumber-Sumber Harmonisa
Pada umumnya, terjadinya harmonisa disebabkan karena pengoperasian  beban  non  linier.  Berdasarkan  klasifikasi pembebanan  pada  sistem  tenaga  listrik  dibedakan  menjadi beban linier dan non linier. Beban linier adalah beban yang memiliki  nilai  arus  berbanding  secara  linier  terhadap tegangan beban. Sehingga pada beban linier nilai gelombang arus  akan  sama  dengan  nilai  gelombang  tegangan  beban. Karakteristik beban non linier berbeda dengan beban linier, yaitu bentuk  gelombang  yang ditarik oleh beban  non  linier ini  tidak  berbentuk  sinusoidal  tetapi  periodik.  Hal  tersebut menyebabkan nilai arus tidak sama dengan nilai gelombang tegangan.  Hal  tersebut  yang  merupakan  penyebab  utama terjadi  distorsi  gelomban  harmonisa.  Berikut  adalah beberapa  peralatan  dalam  sistem  tenaga  listrik  yang  dapat menyebabkan terjadinya harmonisa :
► Konverter
► Tanur Busur Listrik ( Electric Arc Furnace )
► Transformator
► Mesin-Mesin Listrik

## E. Filter Harmonisa
Penambahan  filter  harmonisa  pada  suatu  sistem  tenaga listrik yang mengandung sumber harmonisa perlu dilakukan, sehingga  penyebaran  arus  harmonisa  keseluruh  jaringan dapat  ditekan  sekecil  mungkin.  Karena  pemasangan  filter harmonisa bertujuan untuk mengurangi amplitudo satu atau lebih frekuensi tertentu dari tegangan dan arus [3]. Selain itu filter  harmonisa  pada  frekuensi  fundamental  juga  dapat mengkompensasi daya reaktif sehingga dapat dipergunakan untuk memperbaiki faktor daya sistem.

## F. Perencanaan Filter Hybrid
Perencanaan  filter hybrid dimodelkan  dalam  bentuk kombinasi  antara  pemasangan  filter  pasif  dan  filter  aktif. Pemasangan  filter  pasif  dimodelkan  pada software ETAP sedangkan  filter  aktif  dimodelkan  pada software Psim. Dalam  menentukan  parameter  dan  spesifikasi  filter,  nilai kVAR  dari  filter  juga  diperhitungkan  sehingga  selain mampu  mengatasi  harmonisa,  pemasangan  filter  juga mampu memperbaiki nilai faktor daya yang ada pada sistem kelistrikan tersebut.

## G. Perencanaan Filter Pasif
Filter yang digunakan untuk mengatasi harmonisa adalah tipe single  tuned. Filter single  tuned merupakan  filter dengan  penalaan  tunggal  yang  menala  salah  satu  orde harmonisa. Proses penalaan orde bergantung pada nilai orde harmonisa  yang  timbul.  Selain  itu,  proses  ketajaman penalaan  juga  bergantung  pada  faktor  kualitas  filter  (Q). Pada  umumnya,  nilai  Q  berkisar  antara  30  –  60.  Semakin tinggi  nilai  Q  maka  semakin  tajam  proses  penalaannya. Berikut adalah gambar karakteristik filter single tuned :
Gambar 3.   Rangkaian filter single tuned (kiri) dan grafik fungsi frekuensi terhadap impedansi (kanan)

## H. Perencanaan Filter Aktif
Filter  aktif  yang  digunakan  adalah  tipe shunt (paralel). Konsep  kerja  filter  aktif  dengan  PWM  ( Pulse  Width Modulation )  berbasis  inverter  yaitu  penggunaan  arus harmonisa untuk menanggulangi arus harmonisa dari beban non  linier.  Filter  aktif  yang  disusun  secara  parallel  akan menyuntikkan  atau  menginjeksikan  arus  harmonisa  dengan sudut  fasa  yang  berkebalikan  dengan  arus  harmonisa  yang dihasilkan  oleh  beban  non  linier.  Filter  aktif  ini menggunakan sumber tegangan dc sebagai supply dan dapat melakukan  proses switching pada  frekuensi  tinggi  untuk menghasilkan sinyal yang mampu mengatasi arus harmonisa yang dihasilkan beban non linier. Penggunaan VSI ( Voltage source  Inverter )  untuk  memungkinkan  pengaturan  arus harmonisa  pada  filter  aktif.  Berikut  adalah  gambar mekanisme kerja dari filter aktif paralel :
Gambar 4.   Blok diagram mekanisme kerja filter aktif

## III. SISTEM KELISTRIKAN PROYEK PAKISTAN DEEP WATER CONTAINER PORT
Terdapat  7 unit pembangkit  yang ada  di Pakistan Deep Water Container
Port . Kapasitas masing-masing pembangkit diantaranya : 4 unit kapasitas 8.784 MW, 2 unit kapasitas  2  MW  dan  1  unit  berkapasitas  815  kW. Pembangkit  utama  terhubung  menuju  beban  melalui  2  bus utama, yaitu : MV-CP-004A dan MV-CP-004A. Pada plant ini  terdapat  2  buah network  utility utama,  yaitu  SS-1  dan MCC-CP-006.  Pada network  utility tersebut,  di  dalamnya terdapat semua beban yang ada pada plant ini. Beban-beban tersebut  seperti  :  motor, lump, dsb.  Berikut  adalah  gambar sistem kelistrikan plant tersebut :
Gambar 5.   Single  line  diagram  sistem kelistrikan utama  Proyek  Pakistan Deep Water Container Port
Berdasarkan single  line  diagram ,  terdapat  5  unit pembangkit  yang  aktif  beroperasi  sedangkan  2  pembangkit difungsikan  sebagai back-up ketika  kelima  generator  yang aktif beroperasi tersebut mengalami gangguan dan pada saat starting motor-motor berkapasitas besar yang ada pada plant tersebut.  Kapasitas  pada  masing-masing  pembangkit tercantum pada tabel 3 sebagai berikut :

## Tabel 3. Data kapasitas pembangkit
No ID MW MVar kV %PF 1 A-001A ( Swing ) 8.784 4.821 11 80 2 A-001B ( Voltage Control ) 8.784 2.812 11 80 3 A-001C ( Voltage Control ) 8.784 2.812 11 80 4 1A-003 LLG 1 ( MVar Control ) 2 0.5 11 80 5 2A-003 LLG 1 ( MVar Control ) 2 0.5 11 80 6 A-001D ( Swing Backup ) 8.784 0 11 80 7 A-001E ( Voltage Control Backup ) 0.815 0 11 85
Sedangkan  untuk  jumlah  pembangkitan,  pembebanan dan demand pada plant tersebut  dapat  dilihat pada  Tabel 4 berikut :
Tabel 4. Data pembangkitan, pembebanan dan demand
Nama MW Mvar MVA %PF Source (Swing Bus) 22.898 11.887 25.858 88.75 Lag Source (Non Swing Bus) 0 0 0 - Total Demand 22.898 11.887 25.858 88.75 Lag Total Motor Load 21.444 10.69 23.961 89.5 Lag Total Static Load 1.305 0.937 1.606 81.23 Lag

## IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS HARMONISA

## A. Simulasi Harmonisa pada Sistem Kelistrikan
Proses simulasi harmonisa dilakukan pada bus-bus yang terdapat  sumber  utama  harmonisa  berupa  VFD.  Pada plant Pakistan  Deep  Water  Container  Port,  bus-bus  harmonisa berada  pada network SS-6  dan network SS-7,  bus-bus tersebut diantaranya : HSB-SS6-01A, HSB-SS6-01B. HSB- SS7-01A,  dan  HSB-SS7-01B.  Pada  bus  harmonisa  tersebut terdapat  motor  dengan  kapasitas  besar  yang  dilengkapi dengan VFD.

## B. Distorsi Harmonisa Terhadap Tegangan
Berdasarkan  hasil  simulasi  harmonisa  yang  dilakukan pada  poin  A,  didapat  data  persentase  harmonisa  tegangan dari  keempat  bus  sumber  harmonisa  tersebut.  Hasil persentase  nilai  harmonisa  tegangan  (THDv)  jauh  melebihi standar  yang  ditetapkan  IEEE.  Standar  yang  sesuai  untuk tegangan 11 kV untuk THDv adalah sebesar 5% sedangkan pada plant melebihi  20%.  Nilai  individual  harmonik  pada orde tertentu yang diijinkan adalah sebesar 3%, namun pada semua  orde  dalam  kondisi  melebihi  batas  yang  ditetapkan. Untuk lebih lengkapnya dapat dilihat pada tabel 5 berikut : Tabel 5. Persentase harmonisa pada tegangan fundamental
Berdasarkan  tabel  5,  orde  harmonisa  tertinggi  yang muncul adalah orde kelima dan kedua puluh tiga. Sedangkan untuk nilai harmonisa tegangan pada network SS-6 dan SS-7 relatif  sama,  yakni  berkisar  20%.  Hal  tersebut  dikarenakan pada  kedua network tersebut  memiliki  jumlah  VFD  dan pembebanan  yang relatif berimbang (sama).  Berikut adalah gelombang tegangan hasil simulasi harmonisa :
Gambar 6.     Gelombang tegangan pada network SS-6 dan SS-7 sebelum pemasangan filter

## C. Distorsi Harmonisa Terhadap Arus
Untuk  mengetahui  nilai  harmonisa  arus  ketika  simulasi harmonisa  dipilih  atau  diplot  kabel  11  dan  22  yang merupakan sumber input dari bus HSB-SS6-01A dan HSB- SS7-01A. Berikut adalah data hasil simulasi tersebut :
Tabel 6. Persentase harmonisa pada arus fundamental
Berdasarkan hasil simulasi Load Flow pada network SS- 6 dan SS-7 didapatkan nilai Isc sebesar 22.45 kA dan 16.6 kA.  Untuk  nilai  I L didapat  354.12  A  dan  432  A.  Untuk mengetahui standar harmonisa untuk arus perlu perhitungan Isc/ I L, hasil perhitungan tersebut mendapatkan nilai sebesar 63.4 A dan 38.43 A. Selanjutnya, hasil perhitungan tersebut Isc/  I L dibuat  sebagai  referensi  untuk  penentuan  standar harmonisa  sesuai  tabel  2.  Berdasarkan  tabel  2  didapatkan batas  maksimum  untuk Total  Harmonic  Distortion (THDi) pada  SS-6 sebesar 12% dan SS-7 sebesar 8%.  Berdasarkan tabel 6 dapat disimpulkan bahwa nilai THDi dan individual harmonik  per-orde  pada cable 11  dan cable 22  telah melewati batas  yang ditentukan.  Berikut adalah gelombang arus hasil simulasi harmonisa :
Gambar 7.   Gelombang  arus  pada  network  SS-6  dan  SS-7  sebelum pemasangan filter

## D. Pemasangan dan Perhitungan Spesifikasi Filter Pasif
Proses filterisasi dimulai pada bus yang memiliki tingkat harmonisa terbesar. Berdasarkan simulasi harmonisa, orde 5 merupakan  orde  yang  memiliki  tingkat  distorsi  harmonisa terbesar.  Berikut  adalah  perhitungan  spesifikasi  dari  filter orde 5 :
kVAR = 1787
Nilai  kVAR  yang  dimasukkan  ke  dalam  perhitungan adalah sesuai dengan faktor daya yang akan dicapai. Batasan penentuan nilai kVAR harus disesuaikan dengan nilai kVAR yang  terdapat  pada  generator.  Karena  apabila  tidak  sesuai generator  akan  mengalami underexited .  Hasil  yang  didapat setelah  proses filtering orde  5  ini,  yaitu  terjadi  penurunan distorsi harmonisa yang cukup signifikan pada orde tersebut. Namun,  untuk  distorsi  harmonisa  yang  terjadi  pada  orde lainnya  masih  cukuplah  tinggi.  Sehingga  perlu  dipasang filter  kembali  yang  sesuai  dengan  orde  harmonisa  yang timbul.  Mekanisme  proses  perhitungan  filter  untuk  orde berikutnya pada intinya sama dengan perhitungan filter orde 5,  hanya  saja  disesuaikan  dengan  nilai  orde  harmonisa  dan nilai  kVAR.  Berikut  adalah  ringkasan  hasil  proses perhitungan filter pasif :
Tabel 7. Ringkasan perhitungan filter pasif
Data  pada  tabel  7  (di  atas)  menunjukkan  perhitungan filter pasif beserta hasil respon harmonisa yang diredam dari setiap  filter  yang  dipasang.  Pemasangan  filter  dilakukan pada network SS-6 dan network SS-7 (bus : HSB-SS6-01A, HSB-SS6-01B.  HSB-SS7-01A,  dan  HSB-SS7-01B)  untuk setiap orde 5, 7, 11, 17 dan 23. Hasil yang diperoleh setelah pemasangan filter pasif ternyata nilai THDi masih melebihi batas  yang  ditentukan.  Sedangkan  untuk  harmonisa tegangan  nilai  THDv  dan  individual  harmonik  pada  semua orde  telah  memenuhi  batas  yang  ditentukan.  Nilai  THDi pada network SS7  sebesar  8.92,  sedangkan  standar maksimum  yang diperbolehkan sebesar 8%.  Dalam  hal  ini, dapat  dikatakan  bahwa  pemasangan  filter  pasif  pada plant ini belum dapat menurunkan nilai THDi.
E. Pemasangan dan Perhitungan Spesifikasi Filter Aktif
Pemasangan filter aktif pada plant Pakistan Deep Water Containeer  Port  dilakukan  untuk  meredam  distorsi harmonisa  yang  tidak  dapat  teredam  menggunakan  filter pasif.  Simulasi  pembuatan  filter  aktif  dilakukan  pada software Psim dengan memasukkan data VFD yang terdapat pada  ETAP.  Pada  tugas  akhir  ini,  VFD  yang  dimasukkan pada  Psim  merupakan  VFD  untuk  motor  yang  berkapsitas besar.  Data  yang  dimasukkan  ke  Psim  berupa  karakteristik nilai magnitude dari  VFD  tersebut.  Setelah  itu  dilakukan running program  dan  didapat  nilai magnitude VFD  hasil proses filtering . Kemudian  hasil berupa magnitude tersebut dikonversikan  kembali  kedalam  bentuk  VFD  baru  pada ETAP. VFD baru tersebut merupakan VFD yang telah diberi filter  aktif.  Selanjutnya  dilakukan running harmonisa kembali  pada  ETAP  dan  didapatkan  hasil  dari  penggunaan kombinasi  filter  pasif  dan  aktif  atau  biasa  disebut  filter hybrid. Berikut  adalah  data  beban  non  linier  dan  gambar rangkaian dari filter aktif beserta parameternya :
Tabel 8.  Data beban non linier (kiri) dan Parameter filter aktif (kanan)
Gambar 8.  Pemodelan rangkaian filter aktif pada Psim

## F. Simulasi Filter Aktif pada Psim
Untuk  melakukan  simulasi  pada  Psim,  terlebih  dahulu dilakukan  pengambilan  data  karakteristik  VFD  pada plant Pakistan Deep Water Containeer Port yang terdapat didalam ETAP. Mekanisme pengambilan data karakteristik VFD dari ETAP adalah dengan mengambil data magnitude dari VFD tersebut  kemudian  memasukkan  kedalam  sumber  harmonik yang  terdapat  pada  rangkaian  filter  aktif  pada  Psim.  Nilai magnitude dari  VFD  dimasukkan  ke  dalam  sumber harmonik (Non  Linier  Load) yang  ada  pada  Psim  sesuai dengan orde atau frekuensinya. Berikut adalah mekanismenya :

## Gambar 9.  Konversi data VFD dari ETAP ke Psim
Untuk  mendapatkan  data magnitude VFD  baru  perlu dilakukan running  Fast Fourier  Transform (FFT)  pada gelombang  hasil  simulasi  filter  aktif  yang  terdapat  pada Psim.  Kemudian  didapatkan magnitude harmonisa  sesuai dengan  orde  masing-masing.  Setelah  itu,  nilai magnitude tersebut  dikonversikan  kedalam  ETAP  dalam  bentuk  VFD baru.  VFD  baru  tersebut  merupakan  VFD  yang  telah diberikan  filter  aktif.  Berikut  adalah  mekanisme  konversi data VFD baru ke dalam ETAP.

## THDv THDi THDv THDi
5 1787 47.01 2.7098 30 0.0903 11.47 52.81 11.48 44.69 7 213 5.603 11.5998 30 0.3866 9.85 54.74 9.86 44.62 11 259 6.813 3.8631 30 0.1287 6.97 55.31 7.01 44.54 17 46 1.21 9.1072 30 0.3035 5.46 55.42 5.51 44.51 23 38 1 6.0202 30 0.2006 3.61 55.49 3.66 44.48 5 1787 47.01 2.7098 30 0.0903 3.08 18.39 3.1 16.92
7 103 2.71 23.983 30 0.7994 2.92 12 2.94 11.66
11 103 2.71 9.7121 30 0.3237 2.75 9.13 2.77 9.14 17 84 2.21 4.9863 30 0.1662 2.46 8.51 2.47 9.07 23 57 1.499 4.0161 30 0.138 2.45 8.16 2.45 8.92 S S -6 S S -7 Q Orde kVAR C (µF) XL (Ω) R (Ω) S S -6
S S -7

## Gambar 10.  Konversi data VFD baru dari Psim ke ETAP
Setelah dikonversi dari Psim ke ETAP,  VFD baru yang telah  diberikan  filter  aktif  tersebut  dipasang  pada  motor yang memiliki kapasitas terbesar pada network SS-6 dan SS- 7.  Berikut  ditampilkan  data  persentase  harmonisa  pada  bus dan  kabel  setelah  pemasangan  filter hybrid pada network

## SS-6 dan SS-7 :
Tabel 9.  Persentase  harmonisa  tegangan  pada  orde  tertentu  setelah pemasangan filter hybrid
Tabel 10. Persentase harmonisa arus pada orde tertentu setelah pemasangan filter hybrid
Setelah  dipasang  filter hybrid kedalam  sistem,  nilai THDi  yang  sebelumnya  melebihi  standar  yang  ditentukan, sekarang  memenuhi  dari  batas  nilai  yang  ditentukan. Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  untuk  meredam  semua distorsi harmonisa yang terdapat pada Proyek Pakistan Deep Water Containeer Port dibutuhkan pemasangan filter hybrid pada  plant  tersebut.  Berikut  ditampilkan  gelombang tegangan dan arus setelah pemasangan filter hybrid :
Gambar 11.  Gelombang tegangan hasil pemasangan filter hybrid
Gambar 12. Gelombang arus hasil pemasangan filter hybrid

## V. KESIMPULAN
Setelah  dilakukan  proses  simulasi  dan  analisis pemasangan filter hybrid pada Proyek Pakistan Deep Water Containeer  Port  maka  selama  proses  tersebut  penulis  dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut :
1.   Penempatan pemasangan filter hybrid telah sesuai, yaitu pada bus yang terdapat didalam network SS-6 dan SS-7. Bus-bus  tersebut  merupakan  sumber  utama  harmonisa pada plant tersebut. Sehingga setelah pemasangan filter, didapatkan  hasil  yang  maksimal  dalam  peredaman harmonisa dan sesuai dengan standar IEEE 519-1992.
2.   Perhitungan  spesifikasi  filter  telah  sesuai,  hal  tersebut dapat  dibuktikan  bahwa  sebelum  dipasang  filter  nilai THDv = 20.74% dan THDi = 46.88% pada network SS-6 sedangkan  pada network SS-7  nilai  THDv  =  20.66  dan THDi  =  45.11.  Setelah  dilakukan  perhitungan  dan pemasangan  filter  hybrid,  nilai  harmonik  tersebut  turun menjadi  THDv  =  1.99%  dan  THDi  =  7.93%  pada network SS-6. Sedangkan pada network SS-7 nilai THDv =  1.98%  dan  THDi  =  6.22%.  Selain  itu,  pemasangan filter juga mampu meningkatkan nilai Power Factor dari 93.7%  menjadi  100%  serta  dari  92.1  menjadi  99.1% (pada Bus HSB-SS6-01A dan HSB-SS7-01A).
3.   Pemasangan  filter  pada network SS-6  hanya  mampu untuk  menurunkan  harmonisa  tegangan  (THDv)  saja. Sehingga  perlu  pemasangan  filter  pada  Network  SS-7 untuk menurunkan nilai harmonisa arus (THDi).
4.   Pemasangan  filter hybrid perlu  dilakukan  pada  plant tersebut,  karena  dengan  pemasangan  filter  pasif  saja belum  mampu  untuk  menurunkan  nilai  harmonisa  arus (THDi) pada network SS-7 sesuai  dengan standar IEEE 519-1992.
5.   Filter hybrid yang  dipasang  pada  plant  ini  berupa  filter pasif yang kinerjanya dikombinasikan dengan filter aktif. Simulasi  pemasangan  filter  aktif  di  plant  ini dikonversikan  dalam  bentuk  VFD  baru  dan  dipasang pada motor dengan kapasitas terbesar.

## VI. DAFTAR PUSTAKA
[1].   Margo  Pujiantara,  “ Penyempurnaan  Desain  Filter Harmonisa  Menggunakan  Kapasitor  Eksisting  Pada Pabrik Soda Kaustik di Serang-Banten ”, JAVA Journal of Electrical and Electronics Engineering, Vol. 1, No. 2, Oct 2003, ISSN 1412-8306.
[2].  IEEE,  “ Recommended  Practices  and  Requirements  for Harmonic Control in Electrical Power Systems ”, 1987.
IEEE Std.519-1992.
[3].  Stevenson  W.D,  “ Electrical  Power  System  Analysis ”, Fourth Edition, McGraw-Hill, London,1993.