## Journal of Scientech Research and Development
Volume 3, Issue 1, June 2021 P-ISSN: 2715-6974           E-ISSN: 2715-5846 Open Access at: http://idm.or.id/JSCR
ANALISIS ALIRAN DAYA SETELAH PENGHANTAR PASIR PUTIH - GARUDA SAKTI BEROPERASI PADA PT. PLN (PERSERO) UNIT PELAYANAN TRANSMISI (UPT) PEKANBARU
POWER FLOW ANALYSIS AFTER TRANSFER OF WHITE SAND - GARUDA SAKTI OPERATES AT PT. PLN (PERSERO) TRANSMISSION SERVICE UNIT (UPT) PEKANBARU
Abrar Tanjung Program Studi Teknik Elektro Fakulats Teknik Universitas Lancang Kuning E-mail: abrar@unilak.ac.id
INFO ARTIKEL ABSTRAK
Koresponden
Abrar Tanjung abrar@unilak.ac.id
Kata kunci:
aliran daya, gauss seidel, digsilent
Website: http://idm.or.id/JSCR
hal: 33 - 41 Analisa  aliran  daya  Gauss  Seidel  merupakan  analisa  aliran daya untuk memperoleh tegangan terima bus, kondisi aliran daya serta rugi-rugi daya pada saluran di sistemyang ditinjau saat operasi puncak. Sebagai sasaran dapat dijadikan sebagai dasar  untuk  membuat  keputusan,  juga  sangat  berperan penting  dalam  perencanaan,  pembangunan  dan  perawatan sistem  tenaga  listrik  karena  operasi  sistem  yang  optimal tergantung  pada  pengetahuan  mengenai  pengaruh interkoneksi  dengan  sistem  yang  laim,  penambahan pembangkit,  penambahan  beban  baru,  pembangunan jaringan  dan  perbaikan  serta  perawatan  peralatan  tenaga listrik. Aliran daya pada sistem penyaluran di UPT Pekanbaru sendiri yaitu dari Gardu Induk Koto Panjang sampai ke Gardu Induk  Kota  Pinang.  Berdasarkan  hasil  pembahasan menggunakan  program  Digsilent  Power  Factory  diperoleh aliran  daya  terbesar  terjadi  pada  rel  GI  Balai  Pungut  ke  GI Duri  yaitu  sebesar  207,99  MVA.  Sedangkan  total  rugi-rugi daya pada sistem Riau sebesar 19,31 MW dan 77,83 MVAR . Besar aliran daya yang mengalir dari Gardu Induk Pasir Putih ke Gardu Induk Garuda Sakti dengan menggunakan Matlab yaitu  daya  Aktif  39.51  MW  dan  daya  reaktif  -1,78  MVAR. Untuk  hasil  dari  program  digsilent  sebesar  59,63  MW  dan 24,09 MVAR dan untuk program ETAP sebesar 41.56 MW dan -15.75 MVAR..

## ARTICLE INFO ABSTRACT
Correspondent: Abrar Tanjung abrar@unilak.ac.id Key words: power flow, gauss seidel, digsilent
Website: http://idm.or.id/JSCR
page: 33 - 41
Gauss Seidel power flow analysis is a power flow analysis to obtain bus reception voltage, power flow conditions and power losses in the line in the system under review during peak operation. As a target, it  can  be  used  as  a  basis  for  making  decisions,  it  also  plays  an important role in planning, building and maintaining electric power systems because optimal system operation depends on knowledge of the  effects  of  interconnection  with  other  systems,  adding  power plants,  adding  new  loads,  network  construction  and  repairs.  and maintenance of electrical power equipment. The power flow in the distribution  system  at  UPT  Pekanbaru  itself  is  from  the  Koto Panjang  Substation  to  the  Kota  Pinang  Substation.  Based  on  the results of the discussion using the Digsilent Power Factory program, it was found that the largest power flow occurred on the GI Balai Pungut rail to GI Duri, which was 207.99 MVA. Meanwhile, the total  power  losses  in  the  Riau  system  are  19.31  MW  and  77.83
MVAR.  The  amount  of  power  that  flows  from  the  Pasir  Putih Substation  to  the  Garuda  Sakti  Substation  using  Matlab  is  39.51 MW of Active power and -1.78 MVAR of reactive power. The results from the digsilent program are 59.63 MW and 24.09 MVAR and for the ETAP program it is 41.56 MW and -15.75 MVAR.
Copyright © 2021  JSCR. All rights reserved.

## PENDAHULUAN
Ketersediaan energi listrik bagi masyarakat dan industri dapat terjaga dengan baik, dibutuhkan suatu perusahaan listrik yang dapat mengelola kebutuhan listrik tersebut. Di Indonesia, PT. PLN (Persero) adalah satu-satunya perusahaan listrik milik negara dan  juga  merupakan  satu-satunya  perusahaan  di  Indonesia  yang  membidangi penyaluran dan pendistribusian energi listrik ke masyarakat dan industri. Keandalan dalam penyaluran sistem tenaga listrik, diperlukan satu analisis yang dapat dilakukan pada sistem itu sendiri pada saat keadaan normal atau mantap (steady state) yaitu dengan  cara  studi  aliran  daya.  Adapun  metode  penyelesaian  aliran  daya  adalah Gauss-seidel,  Newton-rapshon  dan  Fast  Decoupled.  Informasi-informasi  yang diperoleh dari studi aliran daya adalah arah aliran daya, tegangan bus, daya aktif, dan daya reaktif. Hasil studi aliran daya dapat digunakan untuk mengetahui besar rugi transmisi,  alokasi  daya  reaktif,  kemampuan  sistem  untuk  memenuhi  pertumbuhan beban dan penambahan suplai pembangkit (Tanjung, 2021).
Analisa  aliran  daya  adalah  studi  yang  dilakukan  untuk  mendapatkan  informasi tentang tegangan terima bus, kondisi aliran daya serta rugi-rugi daya pada saluran di sistemyang  ditinjau  saat  operasi  puncak.  Sebagai  sasaran  dapat  dijadikan  sebagai dasar untuk membuat keputusan, juga sangat berperan penting dalam perencanaan, pembangunan dan perawatan sistem tenaga listrik karena operasi sistem yang optimal tergantung pada pengetahuan mengenai pengaruh interkoneksi dengan sistem yang laim, penambahan pembangkit, penambahan beban baru, pembangunan jaringan dan perbaikan  serta  perawatan  peralatan  tenaga  listrik  (Efrizal,  2010).  Tegangan  yang
diperoleh pada setiap rel, nilai ini dipakai lagi untuk tegangan yang dibetulkan pada rel  berikutnya.  Proses  ini  diulangi  untuk  setiap  rel  berturut-turut  untuk  seluruh jaringan (kecuali pada rel berayun) untuk menyelesaikan iterasi pertama. Kemudian keseluruhan proses ini dilakukan lagi berulanng-ulang sehingga besarnya pembetulan tegangan  setiap  rel  kurang  dari  suatu  indeks  ketepatan  yang  sebelumnya  telah ditetapkan. (Stevenson, 1996) (Tanjung, 2021)
Proses  pemecahan  persamaan  aljabar  linier  semacam  ini  dikenal  sebagai  metoda iterasi Gauss-Seidel. Jika himpunan yang sama dari nila tegangan digunakan untuk suatu iterasi lengkap (bukannya dengan langsung memasukkan setiap nilai baru yang diperoleh untuk menghitung tegangan pada rel berikutnya), maka proses itu disebut metoda iterasi Gauss Seidel. (Stevenson, 1996).
Konvergensi  pada  suatu  penyelesaian  yang  salah  mungkin  terjadi  jika  tegangan aslinya  sangat  jauh  berbeda  dengan  nilai  yang  benar.  Konvergensi  yang  salah  in biasanya  dapat  dihindarkan  jika  nilai  aslinya  mempunyai  besar  yang  pantas  dan fasanya  tidak  berbeda  terlalu  jauh.  Setiap  penyelesaian  yang  tidak  diinginkan biasanya  dapat  diketahui  dengan  mudah  melalui  pemeriksaan  hasilnya  karena tegangan sistem biasanya tidak mempunyai daerah fasa yang lebih lebar dari 45º dan selisih antara dua rel yan berdekatan kurang dari 10° atau lebih kecil. (Stevenson, 1996) (Tanjung, 2017).
Sistem  penyaluran  PT.  PLN  (Persero)  Unit  Pelayanan  Transmisi  (UPT)  Pekanbaru sendiri menyuplai sistem transmisi dari Gardu Induk (GI) Koto Panjang hingga Gardu Induk  Kotapinang.  Akan  tetapi  dengan  energize  nya  Gardu  Induk  baru,  membuat perubahan penyaluran sistem tenaga listrik pada sistem penyaluran UPT Pekanbaru. Adapun Gardu Induk baru yang sudah beroperasi untuk saat ini ialah Gardu Induk Pasir Putih. Gardu Induk Pasir Putih sendiri disuplai dari Gardu Induk Tenayan Raya, namun dalam beberapa waktu kedepan sistem kelistrikan Gardu Induk Pasir Putih akan dihubungkan dengan Gardu Induk Garuda Sakti melalui saluran transmisi guna memperkuat  keandalan  sistem  penyaluran  tenaga  listrik  di  ruang  lingkup  UPT Pekanbaru. Tujuan dari penulisan ini adalah untuk Menentukan parameter – parameter pada  sistem  penyaluran  UPT  Pekanbaru,  Menentukan  aliran  daya  pada  sistem penyaluran UPT Pekanbaru setelah penghantar Pasir Putih – Garuda Sakti beroperasi dalam keadaan normal.

## METODE PENELITIAN
Sistem kelistrikan yang ada di Riau merupakan wilayah kerja dari UPT Pekanbaru, dimana  merupakan  sub  sistem  dari  sistem  kelistrikan  Sumatera.  Adapun  sistem kelistrikan Riau yaitu dari Gardu Induk (GI) Koto Panjang yang berbatasan dengan sistem  kelistrikan  Sumatera  Barat  hingga  GI  Kota  Pinang  yang  berbatasan  dengan sistem  kelistrikan  Sumatera  Utara.  UPT  Pekanbaru  memiliki  2  unit  Transmisi  dan Gardu Induk (TRAGI). TRAGI Teluk Lembu membawahi 7 unit gardu induk yakni, GI Koto Panjang, GI Bangkinang, GI Garuda Sakti, GI Teluk Lembu, GI Pasir Putih, GI Tenayan Raya, dan GI Pangkalan Kerinci. TRAGI Duri membawahi 5 unit gardu induk yaitu GI Balai Pungut, GI Duri, GI Dumai, GI Baganbatu, dan GI Kota Piang. Semua gardu  induk  tersebut  tersambung  dengan  beberapa  unit  pembangkit  yakni,  PLTA Koto  Panjang,  PLTG  Teluk  Lembu,  PLTU  Tenayan  Raya,  PLTG  dan  PLTMG  Balai Pungut. Untuk mencapai tujuan dari penelitian ini diperlukan data-data yang dapat
menunjang  demi  kelancaran  penelitian  yang  dilakukan.  Adapun  data-data  yang diperlukan adalah sebagai berikut:
1. Data primer adalah data yang diperoleh langsung terhadap objek penelitian. Hal ini dilakukan dengan observasi atau survei langsung ke lokasi penelitian. Data yang diperoleh yaitu: data beban masing-masing Gardu Induk.
2. Data  sekunder  ini  diperoleh  melalui  pengumpulan  referensi  jurnal-jurnal tentang  studi  aliran  daya  dan  wawancara  dengan  pegawai  di  PT.  PLN (Persero) UPT Pekanbaru. Data yang diperoleh yaitu:  data aliran daya dari unit pembangkit yang ada di Pekanbaru.
Tabel 1. Data Saluran Transmisi 150 kV Sistem Riau (PLN P3BS, 2017) No Penghantar 150 kV Data Saluran Jenis mm 2 Kond. / Ph Jml . Ph Panjang (Kms) Inom (Amp) 1 Koto Panjang – Garuda Sakti ACSR 435 1 3 64,01 911 2 Koto Panjang – Bangkinang ACSR 435 1 3 17,91 911 3 Bangkinang – Garuda Sakti ACSR 435 1 3 46,07 911 4 Garuda Sakti – Teluk Lembu ACSR 240 1 3 19,98 635 5 Tenayan – Teluk Lembu ACSR 2x240 2 3 9,17 1270 6 Garuda Sakti – Pasir Putih ACSR 2x240 2 3 31,60 1270 7 Garuda Sakti – Balai Pungut ACCC 360 1 3 77,11 1408 8 Pasir putih – Tenayan Raya ACSR 2x40 2 3 19,87 1290 9 Pasir Putih – Kerinci ACSR 2x240 2 3 37,26 1290 10 Balai Pungut – Duri ACCC 310 1 3 41,86 1275 11 Duri – Dumai ACCC 310 1 3 56,75 1275 12 Duri – Bagan Batu ACSR 240 1 3 110,16 635 13 Bagan Batu – Kota Pinang ACSR 240 1 3 44,64 635
Tabel 2 Data Impedansi Saluran Transmisi Sistem Riau (PLN P2BS, 2017)
No Penghantar 150 kV Impedansi Saluran
Z
R Jx 1 Koto Panjang – Garuda Sakti 0.41318650 0.0665 0.4078 2 Koto Panjang – Bangkinang 0.41318650 0.0665 0.4078 3 Bangkinang – Garuda Sakti 0.41318650 0.0665 0.4078 4 Garuda Sakti – Teluk Lembu 0.88542433 0.2366 0.8532 5 Tenayan – Teluk Lembu 0.48425530 0.136 0.41 6 Garuda Sakti – Pasir Putih 0.48425530 0.136 0.41 7 Garuda Sakti – Balai Pungut 0.81845744 0.1676 0.801 8 Pasir putih – Tenayan Raya 0.4842553 0.1275 0.4672 9 Pasir Putih – Kerinci 0.4842553 0.1275 0.4672 10 Balai Pungut – Duri 0.87086295 0.1954 0.801 11 Duri – Dumai 0.87086295 0.1954 0.801 12 Duri – Bagan Batu 0.88542433 0.2366 0.8532 13 Bagan Batu – Kota Pinang 0.88542433 0.2366 0.8532
Metoda  dan  langkah-langkah  pembahasan  yang  dilakukan  dalam  penulisan  tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Mengumpulkan  data  Generator  yang  tersambung  dengan  sistem,  kapasitas daya terpasang dalam MW dan MVAR dan daya mampu dari masing-masing
pembangkit dalam satuan MW dan MVAR Membuat diagram 1 garis (one line diagram) sistem tenaga listrik di Riau
2. Mengumpulkan data Transformator disetiap Gardu Induk
3. Mencari admitansi sendiri dan admitansi bersama pada masing-masing rel
4. Membuat diagram 1 garis ( one line diagram ) sistem tenaga listrik di Pekanbaru
5. Memulai percobaan menggunakan software DIgSilent

## Gambar 1. Diagram Alir (Flowchart)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan Impedansi Saluran dalam Per Unit (p.u)
Untuk  menghitung  impedansi  saluran  dalam  p.u  terlebih  dahulu harus  ditentukan impedansi dasar (Zbase) dengan menggunakan persamaan berikut:
Z base = (kV base ) 2
MVA base kV base = 150 kV
MVA base = 100 MVA
Z base = (150000) 2

## 100000000 =225 ohm
Impedansi masing-masing saluran dapat ditentukan dengan mengalikan impedansi konduktor (Z) pada Tabel 2 dengan panjang saluran (l) pada Tabel 1 dan didapatkan hasil seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Impedansi Saluran Sistem 150 kV Riau
Penghantar 150 kV Impedansi Saluran Panjang R/km jX/km R jX KTP-GS 64,01 0,0665 0,4078 4,256665 26,1033 KTP-BKG 17,91 0,0665 0,4078 1,191015 7,3037 BKG-GS 46,07 0,0665 0,4078 3,063655 18,7873 GS-TL 19,98 0,2366 0,8532 4,727268 17,0469 TNY-TL 9,17 0,136 0,41 1,24712 3,7597 TNY-PPT 19,87 0,1275 0,4672 2,533425 9,28326 PPT-KRC 37,26 0,1275 0,4672 4,75065 17,4079 GS-PPT 31,6 0,136 0,41 4,2976 12,956 GS-BLPGT 77,11 0,1676 0,801 12,92364 61,7651 BLPGT-DURI 41,86 0,1954 0,801 8,179444 33,5299 DURI-DUMAI 56,75 0,1954 0,801 11,08895 45,4568 DURI-BBT 110,16 0,2366 0,8532 26,06386 93,9885 BBT-KTPNG 44,64 0,2366 0,8532 10,56182 38,0868
Zp.u = Z Zbase
Impedansi saluran Koto Panjang – Bangkinang ( 𝑍 12 ):
Z 12 = 4,2566+j26,1033
225
Z 12 = 0.0053 + j0.0325 p.u
Selanjutnya impedansi saluran dalam p.u dapat dilihat seperti pada Tabel 4

## Tabel 4. Impedansi Saluran dalam p.u
No Saluran Zp.u 1 2 3 4 5 6 7 8
9 10
11 Koto Panjang – Bangkinang Koto Panjang – Garuda Sakti Bangkinang – Garuda Sakti Garuda Sakti – Teluk Lembu Garuda Sati – Pasir Putih Garuda Sakti – Balai Pungut Teluk Lembu – Tenayan Raya Pasir Putih – Tenayan Raya Pasir Putih – Pangkalan Kerinci Balai Pungut – Duri Duri – Dumai
z12 = 0.0053 + j0.0325 z13 = 0.0189 + j0.1160 z23 = 0.0136 + j0.0835 z34 = 0.0210 + j0.0758 z35 = 0.0191 + j0.0576 z38 = 0.0574 + j0.2745 z46 = 0.0055 + j0.0167 z56 = 0.0113 + j0.0413 z57 = 0.0211 + j0.0774 z89 = 0.0364 + j0.1490 z910 = 0.0493 + j0.2020
12 13 Duri – Bagan Batu Bagan Batu – Kota Pinang z911 = 0.1158 + j0.4177 z1112 = 0.0469 + j0.1693

## Simulasi Menggunakan Digsilent
Untuk mengisikan data saluran transmisi dengan cara double click blok line – Type – New Project Type – Line Type (TypLne), seperti pada Gambar 2.

## Gambar 2. Data Saluran Transmisi
Untuk mengisikan data beban pada setiap gardu induk yaitu dengan cara double click blok general load – Type – New Project Type – General Load Type (TypLod) lalu menilih tipe beban seperti pada Gambar 3.

## Gambar 3. Data Tipe Beban
Setelah mememlih tipe beban, lalu klik load flow lalu mengisi data beban pada masing masing gardu induk seperti pada Gambar 4.

## Gambar 4. Data Beban Gardu Induk
Untuk mengisikan data pembangkit yaitu dengan cara double click blok Synchronous Machine – Type – New Project Type lalu klik OK. Setelah itu pilih load flow dan mengisi data pembangkit seperti pada Gambar 5.
Gambar 5. Data Pembangkit
Data-data yang telah di input kan kedalam program apabila dijalan kan hasilnya, dengan hasil seperti pada Gambar 6.

## Gambar 6. Hasil Program
Digsilent

## SIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil run software disilent didapatkan hasil bahwa iterasi selesai pada iterasi ke tujuh, dengan aliran daya dari Gardu Induk Pasir Putih ke Garuda Sakti sebesar 59,63 MW dan 24,09 MVAR.

## DAFTAR PUSTAKA
Tanjung, Akbar. 2017, Reconstruction of Power Supply System 20 kV Distribution to Compare  Power  Rate  and  Fall  Voltage  PT.  PLN  (Persero)  Area  Dumai,  IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 97 (1), 012048.
Tanjung,  Akbar.,  Zulfahri,  2021,  Performance  Analysis  Of  Electrical  System Postgraduate University Of Lancang Kuning, Human Sustainability Procedia 1 (1), 45-53
Aslimeri.  (2008).  Teknik  Transmisi  Tenaga  Listrik  (jilid  3).  Jakarta:  Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Cekdin, C. (2007). Sistem Tenaga Listrik. Yogyakarta: C.V ANDI OFFSET. Cekdin, C. (2013). Transmisi Daya Listrik. Yogyakarta: C.V ANDI OFFSET.
Efrizal.  (2010).  Studi  Aliran  Daya  Untuk  Menentukan  Lokasi  Optium  Pembangkit Tenaga Listrik Menggunakan Metoda Gauss-Seidel Pada Feeder 20 kV Gardu Induk Koto Panjang-Daludalu. Teknik Elektro Universitas Lancang Kuning.
Jusmedy, F. M. (2009). Studi Aliran Daya Sistem 115 kV PT. Chevron Pacific Indonesia Studi Aliran Daya Sistem 115 kV PT. Chevron Pacific Indonesia.
PLN  (Persero),  P.  (2014).  Buku  Pedoman  Pemeliharaan  Saluran  Udara  Tegangan Tinggi Dan Ekstra Tinggi (Sutt/Sutet).
Stevenson. (1996). Analsa System Tenaga Listrik. Erlangga.
Suryadi B. (2010). Studi Aliran Daya Untuk Pengembangan Trafo Daya Pada Jaringan Distribusi  20  kV  Gardu  Induk  Duri  -  PT.  PLN  (Persero)  Ranting  Duri Menggunakan Metoda Iterasi Gauss-Seidel. Teknik Elektro Universitas Lancang Kuning.
Syeflaizar.  (2010).  Analisis  Aliran  Daya  Untuk  Memperbaiki  Sistem  115  kV  PT. CHEVRON PACIFIC INDONESIA Menggunakan Gauss-Seidel. Teknik Elektro Universitas Lancang Kuning.
Zuhal. (2015). Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya (6th ed.). Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.