## ANALISA PENGARUH INTEGRASI PEMBANGKIT TERSEBAR DALAM SISTEM KOMPOSIT

## Syafii, Syukri Yunus, dan Asrizal
Gedung Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Kampus Limau Manis, Universitas Andalas, Padang, 25163 email: syafii@ft.unand.ac.id
Abstrak — Pemakaian  tenaga  listrik  di  Indonesia  terus  meningkat  seiring  dengan  semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk itu dibutuhkan sistem tenaga listrik yang andal, berkualitas,  dan  mampu  memenuhi  semua  kebutuhan  tenaga  listrik.  Untuk  mengoptimalkan  keandalan kerja  sistem tenaga  listrik salah satunya  adalah dengan  pengitegrasian  pembangkit tersebar pada  sistem tenaga  komposit.  Dengan  terkoneksinya  pembangkit  tersebar  ke  jaringan  distribusi  listrik  dapat mengurangi  rugi-rugi daya  dan jatuh tegangan.  Dalam pemasangan pembangkit tersebar ini banyak  hal yang  harus  dipertimbangkan,  seperti  posisi  pemasangan  yang  tepat,  jumlah  pembangkit  tersebar,  besar kapasitas  pembangkit  tersebar  dan  jenis  teknologi  pembangkit  tersebar  yang  digunakan.  Berdasarkan hasil penelitian posisi penempatan pembangkit tersebar yang optimal adalah berada dekat dengan beban. Total  rugi-rugi  daya  gabungan  sistem  transmisi  dan  sistem  distribusi  setelah  penambahan  pembangkit tersebar turun dan profil tegangan semakin baik atau meningkat. Besar kecilnya penurunan rugi-rugi daya dan nilai jatuh tegangan bervariasi tergantung jenis teknologi pembangkit tersebar yang digunakan.

## Kata Kunci: Pembangkit tersebar, Rugi-rugi daya dan Profil tegangan
Abstract — Electricity demand in Indonesia continues to increase in accordance with the development of science and technology. Therefore, there is a need of reliable power system, qualified , and able to meet all  electricity  needs.  To  optimize  the  reliability  of  the  power  system  work  one  is  to  perform  the installation  of  distributed  generation  on  power  composite  system.  With  the  installation  of  distributed generation  power  loss  and  voltage  drop  that  occurs  can  be  reduced.  In  the  installation  of  distributed generation is a lot of things to consider, such as the exact mounting position, the amount of distributed generation,  distributed  generation  large  capacity  and  type  of  distributed  generation  technology  used. Based on the research results position the optimal placement of distributed generation is located  close to the load. The total power loss and transmission systems combined distribution system after the addition of distributed  generation  has  been  decreased  and  voltage  profile  increased.  The  losses  and  voltage  drop values  vary based on the variation of distributed generation technologies.
Keywords: Distributed generation , Power losses and Voltage profiles

## I. PENDAHULUAN
Untuk  mengoptimalkan  kehandalan  kerja sistem tenaga listrik salah satunya adalah dengan melakukan  pemasangan  pembangkit  tersebar pada  sistem  tenaga  komposit.  Sistem  komposit yang  dimaksud  adalah  sistem  tenaga  yang melibatkan  saluran  transmisi  dan  distribusi sekaligus dalam analisanya. Pembangkit tersebar merupakan  pembangkit  yang  dipasang  pada jaringan  distribusi  dengan  tujuan  untuk mengurangi  jatuh  tegangan  dan  rugi-rugi  daya yang  muncul  akibat  dari  impedansi  saluran.
Pembangkit tersebar umumnya diletakkan dekat dengan beban (konsumen).
Analisa aliran daya adalah ibarat jantung dalam  suatu  perencanaan  sistem  tenaga  dan dalam  menentukan  operasi  terbaik  dari  sistem tenaga  yang  eksisting.  Dengan  meningkatnya jumlah  pembangkit-pembangkit  kecil  yang tersebar (isolated system) terhubung ke jaringan distribusi,  telah  merubah  sistem  distribusi  dari sistem  pasif  kepada  jaringan  aktif  [1]  yang dikenal  dengan  sebutan  sistem  distribusi  aktif (SDA).  Dengan  demikian  analisa  sistem  tenaga listrik  yang  menggabungkan  sistem  transmisi

## Vol: 3 No. 1 Maret 2014
dan  distribusi  penting  untuk  memperoleh  hasil yang akurat. Keadaan ini mebuat ukuran sistem yang akan dianalisa semakin besar. Oleh karena itu  diperlukan  tool  analisis  yang  dapat melakukan  perhitungan  sistem  skala  besar dengan  cepat  dan  akurat.  Salah  satunya  adalah penyelesaian  aliran  daya menggunakan  metode Fast Decoupled.
Untuk  mendukung  manfaat  pembangkit tersebar  dalam  sistem  tenaga  listrik  maka diperlukan  perencanaan  yang  baik  termasuk menentukan  lokasi  penempatan  dan  besar  daya pembangkit  tersebar  yang  digunakan.  Dalam paper  ini  akan  dijelaskan  pengaruh  besar, jumlah, dan teknologi pembangkit tersebar yang digunakan  terhadap  performansi  tegangan  dan rugi-rugi  daya.  Sistem  tenaga  komposit  yang digunakan  adalah  sistem  transmisi  14  bus  dan sistem  distribusi    37  bus  IEEE.  Perhitungan aliran  daya  menggunakan  adalah  metode  Fast Decoupled  yang  dibangun  dengan  software Microsoft  Visual  Studio  2010  berbasis pemograman C++.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pembangkit Tersebar
Dalam pendefinisian kapasitas
pembangkit  tersebar  terdapat  definisi  yang berbeda-beda  dan  saat  ini  definisi  yang digunakan sebagai berikut [2] :
1. The      Electric      Power      Research      Institute mendefinisikan      pembangkit tersebar    sebagai pembangkit   dengan   kapasitas beberapa kilowatt sampai dengan 50 MW.
2. Menurut  Gas  Research  Institute  mendefinisikan pembangkit tersebar  sebagai  pembangkit  dengan kapasitas  antara  25  kW dan 25 MW.
3. Preston  dan  Rastler  menentukan  ukuran  mulai dari beberapa kilowatt hingga lebih dari 100 MW.
4. Cardell  mendefinisikan  pembangkit tersebar sebagai  pembangkit  dengan  kapasitas  antara  500 kW dan 1 MW.
5. International    Conference    on    Large    High Voltage    Electric    Systems    (CIGRE) mendefinisikan pembangkit tersebar  sebagai pembangkit dengan kapasitas lebih kecil dari 50 -100 MW.
Tipe  pembangkit tersebar  umumnya  dibedakan berdasarkan  kapasitasnya  yang  ditunjukkan  oleh tabel 2.1 berikut :
Tabel  2.1.  Tipe  pembangkit tersebar berdasarkan range daya [3] Tipe pembangkit tersebar Range daya (MW) Micro distributed generation 1 watt < 5 kW Small distributed generation 5 kW < 5MW Medium distributed generation 5 MW < 500 MW Large distributed generation 500 MW < 300 MW
Mengenai  teknologi  dan  daya  yang dihasilkan  oleh  pembangkit  tersebar  akan ditunjukkan oleh tabel 2.2 sebagai berikut :
Tabel 2.2 Teknologi Pembangkit Tersebar [5]
No. Teknologi Pembangkit Tersebar Daya 1 Combined Cycle Gas Turbine 35 - 400 MW 2 Internal Combustion Engines 5 kW – 10 MW 3 Combustion Turbine 1 – 250 MW 4 Micro Turbines 35 kW – 1 MW 5 Small Hydro 1 – 100 MW 6 Micro Hydro 25 kW – 1 MW 7 Wind Turbine 200 W - 3 MW 8 Photovoltaic Arrays 200 W – 100 kW 9 Solar Thermal, Lutz System 10 – 80 MW 10 Biomass Gasification 100 kW -20 MW 11 Solar Thermal, Central Receiver 1 – 10 MW 12 Fuel Cells, PhosAcid 200 kW – 2 MW 13 Fuel Cells, Molten Carbonate 250 kW – 2 MW 14 Fuel Cells, Proton Exchange 1 – 250 kW 15 Fuel Cells, Solid Oxide 250 kW – 5 MW 16 Geothermal 5 – 100 MW 17 Ocean Energy 0,1 – 1 MW 18 Stirling Engine 2 – 10 kW 19 Battery Storage 0.5 – 5 MW

## B. Aliran Daya Listrik
Studi  aliran  daya  dilakukan  pada  sistem yang  berada  pada  keadaan  steady  state  dengan fasa  yang  seimbang.  Keterangan  utama  yang diperoleh  dari  studi  aliran  beban  adalah  besar dan sudut fase tegangan pada setiap bus beserta daya aktif dan reaktif yang mengalir pada setiap saluran.
Studi aliran daya berguna untuk [6] :
1. Perencanaan  dan  pengembangan  jaringan listrik  studi  aliran  daya  memberikan informasi tentang akibat terjadinya pembebanan  beban  baru,  penambahan pembangkitan  baru,  penambahan  saluran transmisi,  interkoneksi  dengan  sistem  lain, dan sebagainya.
2. Penentuan  pembebanan  terhadap  peralatan sistem  listrik  seperti  saluran  transmisi  dan transformator pada kondisi sekarang atau di masa depan.
3. Penentuan  kondisi  operasi  terbaik  sistem tenaga listrik
4. Memberikan data masukan bagi perhitungan gangguan dan studi stabilitas.

## C. Metode Fast Decoupled
Metode  fast  decoupled  adalah  kulminasi dari  usaha  –  usaha  untuk  menyederhanakan implementasi  sekaligus  memperbaiki  efisiensi perhitungan  metode  Newton  –  Raphson  yang walaupun  terkenal  memiliki  konvergensi  yang kuadratis namun terlalu banyak memakan tempat dan waktu [7].
Umumnya :
 Tahanan  sistem  <<<  rektansi  sistem  → |G| << |B|→ Y = G + jB
 Sudut tegangan (δ) cukup kecil sehingga cos δ ≈ 1 dan sin δ ≈ 0
Sehingga dari persamaan Newton – Raphson
                                   V V J J J J Q P  4 3 2 1 (2.1)
Maka  submatriks J 2 dan J 3 dapat diabaikan sehingga persamaannya menjadi
       
 1 J P (2.2)
   
          
V V J Q 4 (2.3)
Disini  terlihat  persamaan  dapat  diselesaikan secara  terurai  ( decoupled )  dalam  bentuk hubungan P dengan δ dan Q dengan |V|.
Dengan penguraian ini memberikan keuntungan:
- kebutuhan memori jadi separuhnya
-  teknik  pemograman  jadi  jauh  lebih sederhana
- kecepatan hitung bisa jadi 2 kali lipat
Penyederhanaan lebih lanjut adalah penggunaan Jacobian yang sama untuk semua iterasi. Bentuk umum persamaan fast decoupled adalah
                ' B V P (2.4)
    V B V Q            ' ' (2.5)
Dimana  unsur  –  unsur  matrik  B  diperoleh  dari pendekatan  –  pendekatan  dan  penyederhanaan yang  ternyata  sangat  memperbaiki  keandalan dan konvergensi metode fast decoupled :
a) menghilangkan dari [B’] unsur – unsur reaktansi shunt  seperti  yang  berasal  dari  kapasitansi transmisi  dan  reaktansi tap  setting trafo  di  luar nominal.
b) Menghilangkan  dari  [B”]  pengaruh  pemutaran sudut yang dihasilkan oleh pemutar fasa.
c) Mendapatkan  unsur  –  unsur  [B’]  langsung  dari suseptansi dari reaktansi jaringan.
Sehingga unsur – unsur [B’] =
Elemen off diagonal:
pq pq X B 1 '  (2.6)
Elemen diagonal:
     ) ( ' ' p q pq pp B B (2.7)
Unsur – unsur [B”] merupakan komponen imaginer matrik [-Y bus ] Elemen off diagonal:
2 2 '' pq pq pq pq x r X B   (2.8)
Elemen diagonal:
      ) ( ' ' '' p q pq p sh pq B Y B (2.9)
Y sh = semua admitansi shunt di bus p (termasuk line charging , tap trafo di luar nominal, kapasitas yang terpasang di shunt, dan lain – lain).
Ukuran matrik B’→(N - 1) x (N - 1)          →   semua bus kecuali slack
B”→ (N - 1- PV) x (N - 1- PV)    → hanya PQ bus saja
D. Rugi-Rugi Sistem Tenaga Listrik
Rugi-rugi  yang  terdapat  pada  sistem kelistrikan  secara  umum  meliputi  rugi  tegangan dan  rugi  daya.  Rugi  daya  adalah  selisih  antara daya  yang  dialirkan  atau  dikirimkan  dari  suatu bus generator menuju bus beban. Besarnya rugi- rugi  daya  dapat  diperoleh  melalui  proses matematis berikut:
P losses = P kirim - P terima (2.10)
2 P I R  (2.11)
Rugi-rugi  tegangan  adalah  selisih  antara tegangan  kirim  pada  sebuah  bus  generator dengan tegangan yang diterima bus beban. Rugi tegangan  biasanya  disebut  jatuh  tegangan . Rumus  secara  matematisnya  adalah  sebagai berikut :
S R V V V V IxZ      (2.12)

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Program  aliran  daya  dibuat  menggunakan Microsoft  Visual  studio  2010  dengan  bahasa pemograman  C++.  Pada  tahap  awal,  dilakukan penomoran pada setiap bus dari sistem transmisi 14  bus  dan  sistem  distribusi  37  bus  sehingga menjadi  51  bus.  Bus  yang  memiliki  kapasitas paling besar dijadikan slack bus dan diberi kode 1, bus yang terhubung ke generator diberi kode 2 dan  bus  beban  diberi  kode  0.  Data  yang diperlukan untuk analisa aliran daya ini meliputi data  resistansi,  reaktansi,  data  pembangkitan, data  beban,  asumsi  magnitude  tegangan  dan sudut tegangan bus.
Perhitungan dimulai dengan membentuk impedansi jaringan (Zij) dengan rumus
ij ij ij X R Z   (3.1)
Dimana :
Zij
= Impedansi jaringan antara bus ke i dan bus ke j Rij = Resistansi jaringan antara bus ke i dan bus ke j Xij = Reaktansi jaringan antara bus ke i dan bus ke j
Kemudian dibentuk admitansi jaringan
ij rij xij Y Y Y   (3.2)
Dimana : 2 2 ij rij ij ij R Y R X   2 2 ij xij ij ij X Y R X   
Selanjutnya  dibentuk  dengan  susunan  sebagai berikut :
1. Matriks  admitansi  bus  [Y],  matriks tersebut  dipisah  menjadi  komponen matriks [G] dan matriks [B].
2. Matriks [BP] dan matriks [BQ],
Matriks [BP] dibentuk dengan menghilangkan  kolom  dan  baris  yang menunjukkan slack bus dari matriks [B]. Sedangkan  matriks  [BQ]  dibentuk dengan menghilangkan  kolom dan baris yang menunjukkan bus pembangkit dari matriks [BP].
3. Matriks [BP] -1 dan Matriks [BQ] -1 .
Selanjutnya dihitung daya  terjadwal pada setiap bus dengan rumus :
Pjad  = Pgenerator – Pbeban (3.3) Qjad = Qgenerator – Qbeban (3.4)
Proses  iterasi  dicari  daya  terhitung  dengan rumus
    3 1 cos hit i in i n in n i
n P Y VY         (3.5)     3 1 sin hit i in i n in n i
n Q Y VY          (3.6)
Mismatch  power  dihitung  dengan  persamaan dibawah ini :
jad hit n n n P P P    (3.7)
2 jad hit n n Q Q Q    (3.8)
Selanjutnya dihitung perubahan sudut fasa (∆Ө) dan magnitude tegangan (∆V) dengan rumus :
2 2 . / n i i i i i BPIN P V       (3.9)
2 2 . / n i i i i i V BQIN Q V      (3.10)
Dimana :
Δθ i = perubahan sudut fasa bus ke i |ΔV i | = perubahan magnitude tegangan bus ke i
BPIN = elemen matriks [BP] -1
BQIN = elemen matriks [BQ] -1
Vol: 3 No. 1 Maret 2014
Sudut  fasa  dan  magnitude  tegangan  tiap  bus yang baru dicari dengan rumus :
( 1) ( ) ( ) k k k i i i        (3.11) ( ) ( 1) ( ) k k k i i i
V V V     (3.12)

## IV. HASIL DAN ANALISIS

## A. Model Sistem Transmisi dan Sistem Distribusi
Sistem  yang  digunakan  adalah  sistem  transmisi 14 bus IEEE [8] dan sistem distribusi 37 bus dari jurnal  IEEE  [9].  Sistem  transmisi  dan  sistem distribusi  ini  adalah  sistem  tenaga  listrik  yang berada  dalam  keadaan steady state .  Untuk menggabungkan sistem transmisi 14 bus dengan sistem  distribusi  37  bus  dilakukan  dengan menambahkan sebuah
transformator.
Topologinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.1 Topologi 14 bus sistem transmisi
Gambar 4.2 Topologi 37 bus sistem distribusi

## B. Pemodelan Pembangkit Tersebar
Pada penelitian ini tidak dilakukan pemodelan pembangkit  tersebar  secara  detail  karena  pada penelitian  ini  hanya  menentukan  pengaruh  dari penambahan  pembangkit  tersebar  terhadap sistem  tenaga  listrik.  Data  pembangkit  tersebar yang  digunakan  adalah  data  pembangkitan  rata- rata  yang  mampu  dihasilkan  oleh  pembangkit tersebar itu sendiri.
Dalam  pengujian  ada  5  jenis  variasi penambahan pembangkit tersebar, yaitu:
1. Variasi letak pembangkit tersebar
Pengujian  dilakukan  dengan  memvariasi letak  pembangkit tersebar.  Pembangkit tersebar  ini  diletakkan  hanya  pada  bagian sistem  distribusi  37  bus.  Hal  ini  dilakukan karena sistem distribusi 37 bus lebih dekat ke beban dan lebih rentan terjadi rugi-rugi daya dan jatuh tegangan.
2. Variasi jumlah pembangkit tersebar Pengujian  dilakukan  dengan  memvariasikan jumlah  pembangkit tersebar.  Pada  penelitian ini  jumlah  pembangkit tersebar yang digunakan maksimal 8 unit. 3. Variasi teknologi pembangkit tersebar Pengujian  dilakukan  dengan  memvariasikan teknologi pembangkit tersebar yang digunakan.  Teknologi  pembangkit tersebar yang  digunakan  adalah wind turbine dan photovoltaic .
4. Variasi besar kapasitas pembangkit tersebar Pengujian ini dilakukan dengan memvariasikan  besar  kapasitas  daya  dari pembangkit  tersebar.  Pada  pengujian  ini diasumsikan PT 1 >PT 2 >PT 3 .
5. Variasi  letak,  jumlah,  teknologi  yang digunakan,  dan  besar  kapasitas    pembangkit tersebar
Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan memvariasikan  seluruh  parameter  untuk menentukan  penempatan  dan  ukuran  dari pembangkit  tersebar  yang  digunakan  agar berada pada keadaan yang optimal, sehingga rugi-rugi  daya  dan  jatuh  tegangan  yang terjadi sangat kecil.
Program  aliran  daya  menggunakan  metode fast decoupled dengan  konvergensi  iterasi  0,00001 dan bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa C++.

## C. Hasil Program Aliran daya
1) Hasil  Program  Sebelum  Penambahan Pembangkit Tersebar
Vol: 3 No. 1 Maret 2014
Pada  pengujian  ini  total  rugi-rugi  daya  yang terjadi  pada  gabungan  sistem  transmisi  dan sistem  distribusi  sebesar  13,85831  MW.  Pada pengujian  sebelum  penambahan  pembangkit tersebar  ini  rugi-rugi  daya  yang  terjadi  masih cukup  besar  karena  dipengaruhi  oleh  panjang saluran  dari  sistem  transmisi.  Sedangkan  untuk profil  tegangan  terjadi  jatuh  tegangan  terbesar pada  bus  ke-50  dan  51  pada  sistem  distribusi. Hal  ini  terjadi  karena  bus  ke-50  dan  51  berada diujung saluran dengan panjang yang sama.
Data mengenai total rugi-rugi daya, dan profil tegangan  pada  gabungan  sistem  transmisi  dan sistem distribusi sebelum penambahan pembangkit tersebar  adalah  Total  P losses = 13,85831  MW  dan  drop  tegangan  adalah 1.02726 pu.

## 2)  Hasil  Program  Sesudah  Penambahan Pembangkit Tersebar
a. Hasil Program Berdasarkan Variasi Letak Pembangkit Tersebar
Berdasarkan  data  dari  pengaruh  letak pembangkit  tersebar  dengan  menggunakan wind turbine dan photovoltaic dapat ditentukan  bahwa  dengan  dilakukannnya penambahan pembangkit tersebar pada setiap bus  sistem  distribusi  dari  gabungan  sistem transmisi  dan  sistem  distribusi  ini  dapat mengurangi  rugi-rugi  daya  dan  memperbaiki profil tegangan.
Pengaruh  variasi  letak  pembangkit tersebar  terhadap  rugi-rugi  daya  gabungan sistem  transmisi  dan  sistem  distribusi digambarkan oleh grafik berikut :
Gambar 4.3 Pengaruh Wind Turbine Terhadap Rugi-Rugi Daya
Gambar 4.4 Pengaruh Letak Photovoltaic Terhadap Rugi-Rugi Daya Berdasarkan  grafik  di  atas  dapat diketahui bahwa letak pembangkit tersebar yang optimal  pada  saat  pengaruh  variasi  letak pembangkit tersebar dengan menggunakan wind turbine adalah pada bus ke- 46. Pada bus ke- 46 ini  total  rugi-rugi  daya  yang  dihasilkan  sebesar 13,68280  MW.  Sedangkan  berdasarkan  variasi letak  pembangkit tersebar  yang  menggunakan photovoltaic dapat  ditentukan  bahwa  posisi terbaik  adalah  pada  ujung  saluran.  Semakin  ke ujung  saluran  maka  rugi-rugi  dayanya  semakin kecil. Pada penelitian ini rugi-rugi daya terkecil berada  pada  bus  ke-  51  dengan  total  rugi-rugi daya sebesar 13,84172 MW.
Untuk  pengaruh  variasi  letak  pembangkit tersebar  terhadap  profil  tegangan  dapat  dilihat pada grafik berikut :
Gambar 4.5 Pengaruh Letak Wind Turbine Terhadap Profil Tegangan

## Vol: 3 No. 1 Maret 2014
Gambar 4.6 Pengaruh Letak Photovoltaic
Terhadap Profil Tegangan
Berdasarkan grafik diatas dapat ditentukan pengaruh  letak  pembangkit  tersebar  pada  saat menggunakan wind turbine dan photovoltaic pada  profil  tegangan.  Pada  saat  menggunakan wind turbine profil  tegangan  gabungan  sistem transmisi  dan  sistem  distribusi  adalah  sebesar 1,03626 pu. Sedangkan pada saat menggunakan photovoltaic profil  tegangan  gabungan  sistem transmisi  dan  sistem  distribusi  adalah  sebesar 1,02879  pu.  Berdasarkan  grafik  di  atas  dapat ditentukan  bahwa  semakin  ke  ujung  saluran maka profil tegangan meningkat.
Pada pengaruh variasi letak pembangkit tersebar  ini  posisi  yang  optimal  adalah  pada daerah  yang  dekat  dengan  beban.  Pada  posisi yang  dekat  dengan  beban  rugi-rugi  daya  yang terjadi  semakin  kecil  dan  jatuh  tegangan  pun juga semakin kecil.
b. Hasil Program Berdasarkan Variasi Jumlah Pembangkit Tersebar
Pengaruh  dari  variasi  jumlah  pembangkit tersebar  terhadap  rugi-rugi  daya  dan  profil tegangan  gabungan  sistem  transmisi  dan  sistem distribusi  dapat  diketahui  berdasarkan  grafik berikut:
Gambar 4.7 Pengaruh Jumlah PT Terhadap Rugi-Rugi Daya Berdasarkan  grafik  di  atas  maka  dapat ditentukan  bahwa  semakin  banyak  jumlah
pembangkit tersebar yang  ditempatkan  pada suatu  sistem  tenaga  listrik  maka  rugi-rugi  daya yang terjadi akan semakin kecil. Total rugi-rugi daya pada gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi  yang  terkecil  terjadi  pada  saat pembangkit tersebar yang digunakan  berjumlah 8  unit  dengan  total  rugi-rugi  daya  sebesar 12,77041 MW. Sedangkan pada saat
menggunakan  1  unit  pembangkit  tersebar  total rugi-rugi  daya  pada  gabungan  sistem  transmisi dan sistem distribusi adalah 13,68280 MW.
Gambar 4.8 Pengaruh Jumlah PT Terhadap Profil Tegangan Pada grafik di atas dapat ditentukan pengaruh variasi  jumlah  pembangkit  tersebar  yang digunakan  terhadap  profil  tegangan  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi. Tegangan yang  terbaik  terjadi  pada  saat  jumlah pembangkit tersebar yang digunakan sebanyak 8 unit  dengan  tegangan  sebesar  1,07953  pu. Sedangkan  untuk  pemasangan  1  unit  tegangan yang dihasilkan sebesar 1,03626 pu.
Semakin banyaknya pembangkit tersebar  yang  ditambahkan  maka  daya  yang disuplai  oleh  pembangkit  tersebar  pada  sistem tenaga  listrik  akan  semakin  besar.  Semakin besarnya  daya  yang  disuplai  ini  menyebabkan terjadinya  peningkatan  pada  daya  terima. Dengan  terjadinya  peningkatan  daya  terima inilah total rugi-rugi daya pada sistem transmisi dan sistem distribusi  yang terjadi semakin kecil. Selain itu dengan semakin besarnya daya terima maka akan menyebabkan terjadinya peningkatan tegangan pada ujung saluran.
c. Hasil Program Berdasarkan Variasi Jenis Teknologi Pembangkit Tersebar Untuk  mengetahui  dampak  variasi  jenis teknologi pembangkit tersebar terhadap gabungan  sistem  transmisi  dan  sistem  distribusi dapat diketahui dari grafik berikut :
Vol: 3 No. 1 Maret 2014
Gambar 4.9 Pengaruh Variasi Teknologi PT TerhadapRugi-Rugi Daya
Pada grafik di atas dapat ditentukan pengaruh variasi  teknologi  pembangkit  tersebar  terhadap total  rugi-rugi  daya  gabungan  sistem  transmisi dan sistem distribusi. Berdasarkan grafik di atas total  rugi-rugi  daya  pada  saat  menggunakan wind turbine lebih kecil dibandingkan pada saat menggunakan photovoltaic . Pada
saat menggunakan wind  turbine total  rata-rata  rugi- rugi  daya  gabungan  sistem  tranmisi  dan  sistem distribusi  yang  terjadi  sebesar  13,69008  MW. Sedangkan pada saat menggunakan photovoltaic total  rata-rata  rugi-rugi  daya  gabungan  sistem transmisi  dan  sistem  distribusi  yang  terjadi sebesar 13,842545 MW.
Untuk  pengaruh  variasi  teknologi pembangkit  tersebar  yang  digunakan  terhadap profil tegangan dapat dilihat pada grafik berikut :
Gambar 4.10 Pengaruh Variasi Teknologi PT Terhadap Profil Tegangan Pada grafik di atas dapat ditentukan pengaruh variasi  teknologi  pembangkit  tersebar  terhadap profil  tegangan  gabungan  sistem  transmisi  dan sistem  distribusi.  Berdasarkan  grafik  di  atas semakin  ke  ujung  saluran  maka  tegangan semakin meningkat. Peningkatan tegangan yang terbaik  terjadi  pada  saat  menggunakan wind turbine .  Pada  saat  menggunakan wind  turbine tegangan  rata-rata  yang  terjadi  sebesar  1,03328 pu.  Sedangkan  untuk  penggunaan photovoltaic
tegangan  rata-rata  yang  terjadi  sebesar  1,02775 pu.
Berdasarkan  data  yang  didapat  dari  hasil pengujian variasi teknologi pembangkit tersebar yang digunakan maka pembangkit tersebar yang lebih  efektif  digunakan  untuk  mengurangi  rugi- rugi  daya  dan  memperbaiki  profil  tegangan adalah wind turbine .
d. Hasil Program Berdasarkan Variasi
Berdasarkan Besar Kapasitas Pembangkit Tersebar Untuk pengaruh besar kapasitas daya pembangkit tersebar terhadap gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi dapat diketahui pada gambar berikut :
Gambar 4.11 Pengaruh Variasi Kapasitas PT Terhadap Rugi-Rugi Daya Sistem Komposit Pada grafik di atas dapat ditentukan pengaruh besar  kapasitas  pembangkit  tersebar  terhadap total  rugi-rugi  daya  sistem  transmisi  dan  sistem distribusi.  Berdasarkan  data  dari  pengujian variasi  besar  kapasitas  pembangkit tersebar bahwa  semakin  besar  kapasitas  daya  dari pembangkit tersebar yang digunakan maka akan semakin  kecil  rugi-rugi  daya  yang  terjadi.  Hal ini  terjadi  karena  semakin  besar  daya  yang disuplai  pembangkit tersebar  terhadap  sistem tenaga  listrik.  Semakin  besarnya  daya  yang disuplai oleh pembangkit tersebar ini maka akan menyebabkan daya terima akan meningkat.
Untuk  pengaruh  variasi  besar  kapasitas pembangkit  tersebar  terhadap  profil  tegangan dapat dilihat pada grafik berikut :
Gambar 4.12 Pengaruh Kapasitas PT Terhadap Profil Tegangan Pada  grafik  di  atas  ditentukan  pengaruh variasi  teknologi  pembangkit  tersebar  terhadap profil  tegangan  gabungan  sistem  transmisi  dan sistem  distribusi.  Berdasarkan  data  dari pengujian  variasi  besar  kapasitas  pembangkit tersebar  bahwa  semakin  besar  kapasitas  daya dari  pembangkit tersebar  yang  digunakan  maka profil  tegangan  akan  semakin  meningkat.  Ini artinya jatuh tegangan yang terjadi akan semakin kecil.  Hal  ini  terjadi  karena  daya  yang  disuplai pembangkit tersebar  terhadap  sistem  tenaga listrik  semakin  besar.  Semakin  besarnya  daya yang disuplai oleh pembangkit tersebar ini maka akan menyebabkan daya terima akan meningkat dan tegangan pun akan meningkat.
e. Hasil Program Berdasarkan Variasi Letak, Jumlah, Jenis, dan Besar Kapasitas Pembangkit Tersebar
Untuk mengetahui dampak seluruh parameter dapat diketahui pada tabel berikut :
Berdasarkan data dari hasil pengujian variasi seluruh  parameter  ini  posisi  penempatan pembangkit tersebar  yang  terbaik  berada  dekat dengan  beban.  Untuk  pemasangan wind turbine posisi terbaik  adalah  merata  pada  sistem  tenaga listrik.  Hal  ini  dikarenakan wind turbine juga menghasilkan  daya  reaktif.  Sedangkan  untuk photovoltaic posisi  yang  terbaik  adalah  diujung saluran karena photovoltaic hanya menghasilkan daya  aktif.  Untuk  jumlah  unit  yang  digunakan
semakin banyak unit yang digunakan maka rugi- rugi  daya  dan  jatuh  tegangan  yang  terjadi  akan semakin kecil. Pada pengujian ini keadaan yang optimal adalah pada saat penempatan pembangkit tersebar pada bus ke-18, 13, dan 50 dengan  total  rugi-rugi  daya  gabungan  sistem transmisi  dan  sistem  distribusi  yang  terjadi sebesar    13,48533  MW  dan  profil  tegangan sebesar 1,03881 pu.

## D. Rugi-Rugi Daya Setelah Penambahan Pembangkit Tersebar
Untuk  mengetahui  total  rugi-rugi  daya gabungan  sistem  transmisi  dan  sistem  distribusi yang terjadi sebelum maupun sesudah pemasangan  pembangkit tersebar dapat  dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.13 Perbandingan Total Rugi-Rugi Daya Sebelum dan Sesudah Penambahan PT
Keterangan grafik :
Kasus I     :  Total  rugi-rugi  daya  gabungan
sistem transmisi dan sistem distribusi sebelum penambahan PT Kasus II    :  Total  rugi-rugi  daya  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi  setelah  penambahan  PT dengan variasi letak PT Kasus III   :  Total  rugi-rugi  daya  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi  setelah  penambahan  PT dengan menggunakan wind turbine
Kasus IV   :  Total  rugi-rugi  daya  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi  setelah  penambahan  PT dengan menggunakan photovoltaic Kasus V    :  Total  rugi-rugi  daya  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi  setelah  penambahan  PT dengan variasi jumlah PT
Kasus VI   :  Total  rugi-rugi  daya  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi  setelah  penambahan  PT dengan variasi kapasitas PT
Vol: 3 No. 1 Maret 2014
Berdasarkan  pada  grafik  di  atas  dapat diketahui  bahwa  penurunan  total  rugi-rugi  daya gabungan  sistem  transmisi  dan  sistem  distribusi terkecil  terjadi  pada  saat  variasi  jumlah pembangkit  tersebar  yang  digunakan.  Pada variasi  jumlah  pembangkit  tersebar  ini menggunakan  8  unit  pembangkit  tersebar. Semakin  banyak  jumlah  pembangkit  tersebar yang  digunakan  maka  akan  menyebabkan semakin  besarnya  kapasitas  daya  yang  akan disuplai  oleh  pembangkit  tersebar  terhadap sistem tenaga listrik.
Semakin besarnya suplai daya ini menyebabkan  daya  terima  meningkat  dan  rugi- rugi  daya  sistem  transmisi  dan  sistem  distribusi menjadi  berkurang.  Penurunan  total  rugi-rugi daya  ini  berbanding  lurus  dengan  jumlah pembangkit tersebar yang digunakan.
Berdasarkan variasi letak dari pembangkit tersebar lokasi  penempatan  yang terbaik  dengan  teknologi  pembangkit tersebar berupa wind turbine maupun photovoltaic adalah pada  daerah  yang  dekat  dengan  beban. Sedangkan berdasarkan teknologi yang digunakan  maka  teknologi  pembangkit tersebar yang  lebih  efektif  untuk  mengurangi  rugi-rugi daya adalah wind turbine . Wind turbine menjadi teknologi yang lebih efektif karena wind turbine menghasilkan  daya  yang  lebih  besar  jika dibandingkan dengan photovoltaic .
Tingkat berkurangnya rugi-rugi daya semuanya bergantung pada letak, jenis teknologi yang digunakan, serta besar kapasitas daya yang dihasilkan oleh pembangkit tersebar tersebut. Semakin besar kapasitas daya pembangkit tersebar yang digunakan dan semakin dekat dengan beban maka rugi-rugi daya yang terjadi juga semakin kecil.

## E. Profil  Tegangan Setelah Penambahan Pembangkit Tersebar
Gambar  4.14 Grafik Perbandingan Profil Tegangan
Profil tegangan gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi setelah penambahan pembangkit tersebar dapat diketahui dari gambar 4.14.
Keterangan grafik : Kasus I     :
Profil  tegangan  daya  gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi sebelum penambahan PT
Kasus II    : Profil tegangan gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi setelah penambahan  PT  dengan  variasi letak
PT
Kasus III   :
Profil tegangan gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi setelah penambahan PT dengan menggunakan wind turbine
Kasus IV   :
Profil tegangan gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi setelah penambahan PT dengan menggunakan photovoltaic
Kasus V    : Profil tegangan gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi setelah penambahan  PT  dengan  variasi jumlah PT
Kasus VI   :
Profil tegangan gabungan sistem transmisi dan sistem distribusi setelah penambahan  PT  dengan  variasi kapasitas PT
Berdasarkan  grafik  di  atas  dapat  diketahui bahwa profil tegangan yang terbaik terjadi pada saat  variasi  jumlah  pembangkit  tersebar  yang digunakan.  Pada  saat  jumlah  pembangkit tersebar  yang  digunakan  meningkat  maka  daya yang akan disuplai pada sistem tenaga pun akan meningkat,  dengan  terjadinya  peningkatan  daya terima ini juga berdampak terjadinya peningkatan  tegangan  terima.  Meningkatnya tegangan terima ini maka akan terjadi perbaikan profil tegangan pada ujung saluran sistem tenaga listrik.  Peningkatan  tegangan  yang  terjadi berbanding  lurus  dengan  besar  kapasitas  daya dari  pembangkit tersebar yang  digunakan. Semakin  besar  daya  aktif  yang  disuplai  maka tegangan pun akan semakin meningkat. Tingkat berkurangnya jatuh tegangan bergantung pada letak pembangkit tersebar yang optimal, besar kapasitas daya , jumlah, dan jenis teknologi  pembangkit tersebar yang  digunakan. Pada  penelitian  ini  penempatan  pembangkit tersebar yang  optimal  berada  dekat  dengan beban.  Teknologi  pembangkit tersebar yang lebih  efektif  untuk  mengurangi  jatuh  tegangan antara wind turbine dan photovoltaic adalah wind turbine karena wind turbine menghasilkan daya yang lebih besar.

## V. SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dan  analisis  yang  telah dilakukan,  maka  dapat  diambil  beberapa simpulan sebagai berikut:
1. Total  rugi-rugi  daya  gabungan  sistem komposit  sebelum  penambahan  pembangkit tersebar  adalah  sebesar  13,85831  MW  dan profil tegangan 1,02726 pu.
2. Total rugi-rugi daya  sistem komposit setelah penambahan
pembangkit tersebar berdasarkan  variasi  letak  adalah  sebesar 13,6820 MW dan profil tegangannya sebesar 1,03626 pu .
3. Total rugi-rugi daya sistem  komposit setelah penambahan
pembangkit tersebar berdasarkan  variasi  jumlah  pembangkit tersebar  pada  saat  berjumlah  8  unit  adalah sebesar  12,77041  MW  dan  profil  tegangan sebesar 1,07953 pu.
4. Total rugi-rugi daya sistem  komposit setelah penambahan
pembangkit tersebar berdasarkan variasi besar kapasitas pembangkit tersebar adalah sebesar 13,73768 MW dan profil tegangannya sebesar 1,03341 pu.
5. Total rugi-rugi daya sistem  komposit setelah penambahan  pembangkit  tersebar  pada  saat menggunakan wind turbine adalah  sebesar 13,68317  MW  dan  profil  tegangan  1,03693 pu.
6. Total rugi-rugi daya sistem  komposit setelah penambahan  pembangkit  tersebar  pada  saat menggunakan photovoltaic adalah  sebesar 13,84172  MW  dengan  profil  tegangan sebesar 1,02805 pu.

## DARTAR PUSTAKA
[1] Meliopoulos,  A.  P.  S.,  kokkinides,  G., Huang, R., Farantatos, E., Choi, S., Lee, Y., Yu,  X,  2001.  Smart  grid  technologies  for autonomous  operation  and  control.    IEEE Transaction  on  Smart  Grid.  March  2011, 2(1): 1-10.
[2] Ackermann,  Thomas  dan  Goran  Andersson dan Lennart Soder.2000.” Distributed Generation:  a  definition ” Electrical  Power System Research 57 (2001) 195-204.
[3] Guseynov,  A.,  M.,  dan  Akhundov,  B.,  S. 2006. Defining Impact of Distributed Generation on Power System Stability .
Azerbaijan  Scientific  Research  Institute    of Energetic And Energy Design.
[4] Hasannuddin,  Teuku.  Analisa  Tanggapan Frekuensi  Akibat  Masuknya Distributed Generation Pada Sistem Interkoneksi Jamali. Jurusan  Teknik  Elektro  Politeknik  Negeri Lhokseumawe.
[5] Mahendra, Miko.2011.”Tugas Akhir: Pengaruh  Penambahan  PLTU  Teluk  Sirih 100  MW  pada  Sistem  Interkoneksi Sumatera”.  Padang:  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Andalas
[6] Syafii, dan Ricky Maulana, 2012. “Program Aliran  Daya  Untuk  Analisis  Sistem Distribusi Dengan Penambahan Photovoltaic Model”.  Jurnal  Nasional  Teknik  Elektro Vol.1, No.1 September 2011.
[7] D,  William.  dan  Stevenson.  Jr.  1990. Analisis  Sistem  Tenaga  Listrik.  Bandung: Erlangga.
[8] http://www.ee.washington.edu/research/pstc a/pf14/pg_tca14bus.htm  diakses  Rabu  14 Agustus 2013 pukul 20:30 WIB
[9] P.  A.  N.  Garcia,  J.  L.  R.  Pereira,  and  S. Carneiro Jr, “Voltage control devices models for  distribution  power  flow  analysis”,  IEEE Trans. on power systems, vol. 16, no. 4 pp. 586-594, November 2001

## Biodata Penulis
Syafii, menamatkan  S1  di  Jurusan  Teknik Elektro Universitas Sumatra Utara (USU) tahun 1997.  Pendidikan  S2  bidang  Energi  Elektrik diselesaikan  di  Institute  Teknologi  Bandung (ITB)  tahun  2002.  Pendidikan  S3  di  Electrical power  system  Eng,  UTM  tahun  2011.  Saat  ini penulis  terdaftar  sebagai  dosen  Teknik  Elektro Universitas  Andalas  Padang.  Minat  penelitian komputasi sistem tenaga dan pembangkit energy terbarukan.
Syukri  Yunus, menamatkan  S1  di  Jurusan Teknik  Elektro  Institut  Teknologi  Bandung (ITB)  tahun  19.  Pendidikan  S2  bidang  Ilmu komputer  diselesaikan di Univerisitas Indonesia (UI) tahun 19. Saat ini penulis terdaftar sebagai dosen  Teknik  Elektro  Universitas  Andalas Padang.
Asrizal, menamatkan  S1  di  jurusan  Teknik Elektro  Universitas  Andalas(UNAND)  tahun 2014.