## Skema Pertahanan dalam Kondisi Kontingensi N-2 Saluran Pemalang-Ungaran dan Depok-Tasikmalaya
1 Kevin Rachman Firdaus, 2 Hadi Suyono, 2 Tri Nurwati, 2 Rini Nur Hasanah
1 Sarjana Teknik Elektro, Universitas Brawijaya, Malang
2 Dosen Teknik Elektro, Universitas Brawijaya, Malang
1 kevin.rachmanf@gmail.com , 2 hadis@ub.ac.id , 2 trinurti@ub.ac.id , 2 rini.hasanah@ub.ac.id

## Abstract
A  fault  of  transmission  lines  in  the  process  of  transmitting  electricity  has  a  huge  impact.  One  of  the impacts of the disruption in August 2019 on the island of Java was the partial blackout in the Java-Bali electricity  system  due  to  contingency  of  the  500  kV  Pemalang-Ungaran  and  Depok-Tasikmalaya transmission  lines.  Prevention  of  partial  blackouts  is  required  by  devising  defense  schemes  that  can compensate  for  the  impact  of  these  contingency  events.  Defense  schemes  can  be  done  by  doing  load shedding  and  generator  tripping.  Both  methods  are  able  to  evacuate  a  large  amount  of  power  in  a relatively fast time, so  that it  can improve the frequency  value in a short time.  The system frequency response has experienced recovery with an increase in frequency in the West Java Island and a decrease in the frequency in the East Java Island. The result of load shedding is the disconnection of 6 load buses in  5  main  stages  of  the  system  and  the  result  of  generator  tripping  is  the  disconnection  of  2-unit generators in 2 stages of the system.

## Keywords  —Transmission  Line,  Defense  Scheme,  Load  Shedding,  Generator  Tripping,  Partial Blackout

## Abstrak
Gangguan  saluran  transmisi  dalam  proses  penyaluran  listrik  memberikan  dampak  yang  sangat  besar. Salah  satu  dampak  gangguan  pada  bulan  Agustus  tahun  2019  di  pulau  Jawa  yaitu  pemadaman  listrik sebagian  pada  sistem  kelistrikan  Jawa-Bali  akibat  terjadinya  kontingensi  saluran  transmisi  500  kV Pemalang-Ungaran  dan  Depok-Tasikmalaya.  Pencegah  terjadinya  pemadaman  skala  besar  diperlukan dengan  menyusun  skema  pertahanan  yang  dapat  mengompensasi  dampak  dari  peristriwa  kontingensi tersebut. Skema pertahanan dapat dilakukan dengan melakukan pelepasan beban dan generator tripping . Kedua metode tersebut mampu mengevakuasi daya dengan jumlah yang besar dalam waktu yang relatif cepat,  sehingga  dapat  memperbaiki  nilai  frekuensi  dalam  waktu  singkat.  Respon  frekuensi  sistem mengalami  pemulihan  dengan  kenaikan  frekuensi  pada  pulau Jawa  bagian  Barat  dan  penurunan frekuensi  pada  pulau  Jawa  bagian  Timur.  Hasil  dari  pelepasan  beban berupa  pemutusan  6  bus  beban dalam 5 tahap utama dari sistem dan hasil dari generator tripping berupa pemutusan 2-unit pembangkit dalam 2 tahap dari sistem.
Kata Kunci—Transmisi, Skema Pertahanan, Pelepasan Beban, Generator Tripping, Pemadaman Parsial

## I. P ENDAHULUAN
Tingkat  kebutuhan  energi  listrik  berbanding  lurus dengan  bertambahnya  jumlah  manusia,  sehingga kebutuhan akan energi listrik terus bertambah [1]. Guna dapat dimanfaatkan energi listrik harus dibangkitkan lalu disalurkan  melaluli  saluran  transmisi  dan  distribusi. Saluran  transmisi  pada  sistem  daya  listrik  menyalurkan energi listrik dengan nilai daya lebih besar dibandingkan saluran  distribusi.  Oleh  karena  itu,  saluran  transmisi
memiliki  peran  yang  sangat  penting  dalam  penyaluran energi listrik dalam jumlah besar.
Jika  terjadi  gangguan  pada  saluran  transmisi  maka dapat mengakibatkan perubahan kestabilian  yang  cukup signifikan  dalam  sistem  daya  listrik,  salah  satunya kestabilan  frekuensi.  Ketidak-stabilan  frekuensi,  seperti penurunan  dan  kenaikan  frekuensi  yang  drastis  dapat menyebabkan  sistem  mengalami  pemadaman  total  [2]. Salah  satu  contoh  pemadaman  listrik  akibat  ketidak- stabilan frekuensi adalah pemadaman listrik Jawa bagian
Barat  yang  terjadi  pada  bulan  Agustus  tahun  2019. Pemadaman  tersebut  terjadi  karena  lepasnya  saluran  2 saluran  transmisi double  circuit berupa  saluran  udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) Pemalang-Ungaran dan Depok-Tasikmalaya,  lepasnya  kedua  saluran  tersebut dikategorikan  sebagai  peristiwa  kontingensi  N-2. Peristiwa  kontingensi  tersebut  memicu  pemadaman skala  besar  karena  pada  umumnya  sistem  daya  listrik modern  hanya  memenuhi  syarat  keandalan  sistem  pada kondisi kontingensi N-1 [3].
Guna  mencegah  kembali  terjadinya  pemadaman listrik  tersebut  maka  perlu  dirancang  suatu  skema pertahanan  yang  dapat  mengembalikan  kestabilian sistem  dengan  cepat.  Pelepasan  beban dan generator tripping perlu  dilakukukan  pada  kasus  ini  karena memiliki  fungsi  untuk  mengevakuasi  daya  beban  dan pembangkit  secara  cepat  [4].  Dalam  rancangan  skema pertahanan  akan ditentukan berapa beban minimal  yang harus  dilepas  serta  berapa  besar  daya  generator  yang harus  dilepas  untuk  menyesuaikan  perubahan  yang terjadi  pada  sistem.  Sehingga  dapat  didapatkan  hasil penelitian  yang  dapat  digunakan  sebagai  rekomendasi rancangan skema pertahanan yang sebaiknya diterapkan pada sistem 500 kV Jawa-Bali.

## II. M ETODE P ENELITIAN
A. Diagram Alir Penelitian Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## B. Pengambilan Data
Pengambilan  data  untuk  penelitian  ini  dilakukan  di PT.  PLN  (Persero)  Unit  Induk  Pusat  Pengaturan  Beban (UIP2B)  yang  terletak  di  Gandul,  Cinere,  Depok,  Jawa Barat.  Pengambilan  data  meliputi  single  line  diagram, data  generator,  data  transformator,  data  saluran transmisi,  data  circuit  breaker  yang  ada  dalam  jaringan Sistem  500kV  Jawa-Bali  serta  data  pembangkitan  dan pembebanan  rencana  operasi  bulan  (ROB)  Agustus tahun  2019.  Data  yang  diambil  akan  digunakan  untuk melakukan simulasi dalam software ETAP 12.6.

## C. Analisis Sistem Daya
Analisis  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  nilai tegangan  tiap  bus,  nilai  daya  yang  mengalir  pada  tiap saluran, nilai daya yang dibangkitkan generator dan nilai daya  yang  diserap  oleh  beban.  Hasil  dari  analisis  aliran daya  akan  digunakan  sebagai  acuan  untuk  menjalankan analisis  stabilitas  transien.  Berikut  langkah-langkah untuk melakukan analisis aliran daya:
1.  Membuka file baru pada software ETAP 12.6.
2.  Menggambar single line diagram dari sistem 500 kV ketika  circuit  breaker  saluran  Pedan-Kediri  dan Pedan-Kesugihan-Tasikmalaya
3.  Memasukkan nilai tiap komponen sesuai data
4.  Melakukan pengecekan error sistem
5.  Melakukan  simulasi  aliran  daya  pada  single  line diagram yang telah dibuat
D. Analisis Transien
Analisis stabilitas transien dilakukan dengan  maksud mengetahui  respon  frekuensi  dalam  kondisi  putusnya saluran  double  cicuit  Mandirancan-Ungaran  dan Tasikmalaya-Kesugihan.  Analisis  ini  dimaksudkan untuk  mengetahui  respon  tegangan  tiap  bus  dan frekuensi  tiap  bus  pada  kasus-kasus  yang  telah ditentukan.  Berikut  langkah-langkah  untuk  melakukan analisis transien:
1. Menentukan  studi  kasus,  lama  waktu  simulasi yang  akan  dijalankan,  dan  rentang  waktu perubahan transien.
2. Melakukan  pemilihan  perangkat  yang  akan digunakan untuk mengetahui grafik hasil analisis transien.
3. Menjalankan simulasi analisis transien.
4. Melakukan analisis terhadap hasil simulasi
Adapun  kasus  yang  digunakan  berupa  replikasi kondisi  dari  pemadaman  skala  besar  pada  sistem  Jawa- Bali  bulan  Agustus  2019,  dengan  rincian  outages  dua
saluran  double  circuit  Ungaran-Pemalang  dan  trip  dua saluran double circuit Tasikmalaya-Depok.
E. Pelepasan Beban dan Pelepasan Pembangkit
Pelepasan  beban  dimaksudkan  untuk  mengimbangi lepasnya kemampuan pembangkitan dari sisi timur yang menyuplai  kebutuhan  beban  di  sisi  barat.  Pelepasan beban  didasarkan  pada  penurunan  frekuensi  dan tegangan  yang  terjadi.  Pelepasan  beban  pada  software ETAP  12.6.0  dilakukan  dengan  cara  membuka  circuit breaker pada sisi beban. Pelepasan beban yang dilakukan dengan  nilai  seminimal  mungkin  hingga  tercapai  batas minimal frekuensi operasi normal sebesar 49,8 Hz.
Pelepasan pembangkit dilakukan pada Jawa sisi timur yang  memiliki  kemungkinan  lonjakan  frekuensi  karena lepasnya  kebutuhan  beban  besar  atau  Jawa  sisi  barat. Pembangkit  dengan  tenaga  gas  dan  dijadikan  prioritas untuk  dilakukan  pemutusan,  karena  pembangkit  ini memiliki kemampuan cold start lebih cepat dibandingkan  dengan  pembangkit  dengan  tenaga  uap atau gas uap.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
A. Hasil Simulasi Aliran Daya
Untuk mengetahui dan nilai daya yang mengalir pada tiap  bus  dalam  keadaan  normal  atau  tanpa  gangguan maka  dilakukan  simulasi  aliran  daya  menggunakan software  ETAP  12.6.  Simulasi  aliran  daya  dilakukan dengan  nilai  pembangkitan  dan  nilai  pembebanan didasarkan  pada  ROB  Agustus  2019,  dengan  kondisi tidak aktifnya dua saluran karena perawatan yaitu: single circuit Pedan-Kediri dan single cicuit Pedan-Kesugihan- Tasikmalaya.
T ABEL 1. H ASIL S IMULASI A LIRAN D AYA MW MVar Total Pembangkitan 13.592,658 1.105,289 Total Pembebanan 13.427,455 -1.733,261 Total Demand 13.592,650 1.105,289 Rugi-rugi 165,199 2.838,550
Dari  hasil  simulasi  aliran  daya  didapatkan  rugi-rugi sebesar  165,199  MW  atau  1,22%  dari  total  daya pembangkitan  dan  terdapat  surplus  pembangkitan sebesar  0,008  MW.  Selain  itu  dari  simulasi  ini  juga didapatkan  total  cadangan  putar  (spinning  reserve)  dari sistem.

## T ABEL 2. R INCIAN C ADANGAN P UTAR
Daya mampu Daya terpasang Cadangan Putar Barat 11960,4 6969,655 4990,745 Timur 12392 6622,996 5769,004 Total 24352,4 13592,651 10759,749
Sistem  500kV  Jawa-Bali  memiliki  cadangan  putar total  sebesar  10759,749  MW  dimana  terdapat  4990,745 MW pada bagian barat dan 10759,749 MW pada bagian timur.

## B. Hasil Simulasi Transien
Guna  mengetahui  respon  sistem  secara  akurat simulasi  transien  akan  diklasifikasikan  menjadi  dua tahap  yaitu  tahap  pra-kontingensi  dimana  belum  ada saluran  yang  lepas  karena  gangguan  dan  tahap kontingensi  dimana  terdapat  saluran  yang  lepas  dari sistem.  Dan  respon  frekuensi  sistem  didapatkan  dengan memilihi bus pembangkit dan bus beban dengan kriteria terdekat,  menengah  dan  terjauh  dari  titik  kontingensi Simulasi  ini  dilakukan  berdasarkan  laporan  Gangguan SJB 20190804 tentang partial blackout sistem Jawa-Bali.

## a) Pra-Kontingensi
Sebelum  terjadi  kontingensi  yang  menyebabkan partial  blackout,  saluran  Pemalang-Ungaran  mengalami gangguan  tiga  fasa  ke  tanah  sebanyak  tiga  kali. Gangguan  pertama  terjadi  pada  pukul  11:45:26  WIB, pada gangguan ini gangguan berhasil dihilangkan dalam rentang waktu CCT (critical clearing time) yaitu kurang dari 90 milidetik.
Gambar 2a. dan Gambar 2b. mengilustrasikan waktu pukul  11:27:02  –  11:27:22  WIB.  Pada  grafik  tersebut dapat  dilihat  Ketika  gangguan  terjadi  frekuensi  sistem mengalami  fluktuasi  namun  sistem  masih  dapat mempertahankan  frekuensi  karena  gangguan  dapat dihilangkan.  Gangguan  kedua  terjadi  pada  pukul 11:45:26  WIB,  gangguan  tersebut  masih  dapat dihilangkan  dan  diikuti  dengan  gangguan  ketiga  pada pukul  11:48:07  WIB.  Gangguan  ketiga  tidak  dapat dihilangkan  dan  menyebabkan  pelepasan  permanen saluran  Pemalang-Ungaran  serta  pelepasan  lanjutan saluran Depok-Tasikmalaya pada pukul 11:48:14 WIB.
a. b.
Gambar  2.  a.  Respon frekuensi  gangguan  pertama  pada sisi  Barat,  b.  Respon  frekuensi  gangguan  pertama  pada sisi Timur
b) Kontingensi Saluran
Lepasnnya  saluran double circuit Pemalang-Ungaran dan  Depok-Tasikmalaya  mengakibatkan  sistem  500  kV Jawa-Bali  terpisah  menjadi  dua  island  (bagian),  yaitu island Jawa bagian Barat dan island Jawa bagian Timur. Simulasi  dilakukan  dengan  gangguan  pada  1  detik simulasi dan lepasnya saluran pada 2 detik simulasi.
Berdasarkan  Gambar  3a.  ketika  terjadi  kontingensi saluran,  bus-bus  yang  terdapat  pada  island  Jawa  bagian Barat terus mengalami penurunan hingga akhir simulasi dengan  kecepatan  penurunan  tertinggi  pada  bus  Muara Tawar  dengan  laju  penurunan  frekuensi  sebesar  0,2962 Hz/detik.
a. b.
Gambar 3. a. Respon frekuensi Jawa bagian Barat ketika terjadi  kontingensi  saluran,  b.  Respon  frekuensi  Jawa bagian Timur ketika terjadi kontingensi saluran
Sedangkan  pada  Gambar  3b.  yang  menunjukan  respon island  Jawa  bagian  Timur,  terjadi  fluktuasi  hingga 51,4605  Hz  dan  island  masih  memiliki  kemampuan untuk  kembali  ke  kondisi  tunak  dengan  nilai  frekuensi 50,587  Hz.  Maka  kedua  island  tidak  memenuhi  standar frekuensi  operasi  normal  dan  untuk  standar  frekuensi darurat hanya dipenuhi oleh island Jawa bagian Timur.
C. Pelepasan Beban Jawa Bagian Barat
Untuk  mengatasi  penurunan  frekuensi  maka diperlukan  scenario  pelepasan  beban.  Beban  yang  akan dilepas  dengan  urutan  dari  terkecil  ke  terbesar  untuk
menghindari  kelebihan  pemutusan  yang  dapat  memicu kegagalan bertingkat. Bus beban Priok dan Durikosambi menjadi prioritas. Kedua bus tersebut  tidak  akan masuk dalam  skenario  pelepasan  karena  menyuplai  daya  ke pusat pemerintahan dan bandara internasional Soekarno- Hatta.

## a) Pelepasan Beban Tahap Satu
Simulasi  pelepasan  beban  tahap  satu  menggunakan kasus  kontingensi  saluran  sebagai  acuan  frekuensi  dan waktu.  Simulasi  dilakukan  dengan  menambah  kasus pembukaan circuit breaker pada beban bus Mandirancan ketika  frekuensi  menyentuh  49,0  atau  dalam  waktu 2,661 detik simulasi. Setelah dilakukan pelepasan beban tahap satu, frekuensi sistem masih mengalami penurunan hingga  akhir  simulasi  dengan  rata-rata  penurunan sebesar  0,2681  Hz/detik  dan  nilai  frekuensi  terendah sebesar 44,637 Hz. Sistem dinyatakan belum memenuhi standar  frekuensi  operasi  normal  atau  darurat  sehingga dibutuhkan pelepasan beban tahap dua.
b) Pelepasan Beban Tahap Dua
Simulasi  pelepasan  beban  tahap  dua  menggunakan kasus  pelepasan  beban  tahap  satu  sebagai  acuan frekuensi  dan  waktu.  Simulasi  dilakukan  dengan menambah kasus pembukaan circuit breaker pada beban bus  Suralaya  ketika  frekuensi  menyentuh  48,9  atau dalam  waktu  2,721  detik  simulasi.  Setelah  dilakukan pelepasan  beban  tahap  dua,  frekuensi  sistem  masih mengalami  penurunan  hingga  akhir  simulasi  dengan rata-rata  penurunan  sebesar  0,2449  Hz/detik  dan  nilai frekuensi terendah sebesar 45,102 Hz. Sistem dinyatakan belum  memenuhi  standar  frekuensi  operasi  normal  atau darurat sehingga dibutuhkan pelepasan beban tahap tiga.

## c) Pelepasan Beban Tahap Tiga
Simulasi  pelepasan  beban  tahap  tiga  menggunakan kasus  pelepasan  beban  tahap  dua  sebagai  acuan frekuensi  dan  waktu.  Simulasi  dilakukan  dengan menambah kasus pembukaan circuit breaker pada beban bus Ujung Berung ketika frekuensi menyentuh 48,8 atau dalam  waktu  2,781  detik  simulasi.  Setelah  dilakukan pelepasan  beban  tahap  tiga,  frekuensi  sistem  masih mengalami  penurunan  hingga  akhir  simulasi  dengan rata-rata  penurunan  sebesar  0,2169  Hz/detik  dan  nilai frekuensi  terendah  sebesar  45,6626  Hz.  Sistem dinyatakan  belum  memenuhi  standar  frekuensi  operasi normal  atau  darurat  sehingga  dibutuhkan  pelepasan beban tahap tiga.
a. b.
c.
d. e.
f.
Gambar 4. Respon frekuensi Jawa bagian Barat: a. setelah pelepasan beban tahap satu, b. setelah pelepasan beban tahap dua, c. setelah pelepasan beban tahap tiga, d. setelah pelepasan beban tahap empat, e. setelah pelepasan beban tahap lima , f. setelah penambahan pelepasan beban tahap lima
d) Pelepasan Beban Tahap Empat
Simulasi pelepasan beban tahap empat menggunakan kasus  pelepasan  beban  tahap  tiga  sebagai  acuan frekuensi  dan  waktu.  Simulasi  dilakukan  dengan menambah kasus pembukaan circuit breaker pada beban bus  Deltamas  ketika  frekuensi  menyentuh  48,7  atau dalam  waktu  2,841  detik  simulasi.  Setelah  dilakukan pelepasan  beban  tahap  empat,  frekuensi  sistem mengalami penurunan hingga 13,621 detik dengan nilai frekuensi  terendah  sebesar  47,5649  Hz  dan  mengalami kenaikan  hingga  akhir  simulasi  dengan  frekuensi sebesar  47,7585  Hz.  Sistem  dinyatakan  sudah memenuhi  standar  frekuensi  operasi  darurat  namun belum  memenuhi  standar  frekuensi  operasi  normal sehingga dibutuhkan pelepasan beban tahap lima.

## e) Pelepasan Beban Tahap Lima
Simulasi  pelepasan  beban  tahap  lima  menggunakan kasus  pelepasan  beban  tahap  empat  sebagai  acuan frekuensi  dan  waktu.  Simulasi  dilakukan  dengan menambah kasus pembukaan circuit breaker pada beban bus  Lengkong  ketika  frekuensi  menyentuh  48,6  atau dalam waktu 2,921 detik simulasi.
Setelah  dilakukan  pelepasan  beban  tahap  lima, frekuensi  sistem  mengalami  penurunan  hingga  3,781 detik  dengan  nilai  frekuensi  terendah  sebesar  48,1765 Hz dan mengalami  kenaikan  hingga  kondisi  tunak pada
waktu  17,161  detik  dengan  frekuensi  49,66  Hz.  Sistem dinyatakan  sudah  memenuhi  standar  frekuensi  operasi darurat  namun  belum  memenuhi  standar  frekuensi operasi  normal  untuk  itu  perlu  dilakukan  re-skenario berupa  penambahan  beban  yang  dilepas  pada  pelepasan tahap  lima  ini.  Penambahan  pelepasan  dilakukan dilakukan  dengan  membuka  circuit  breaker  beban  bus Tambun pada waktu yang sama dengan bus Lengkong.
Setelah  dilakukan  penambahan  pelepasan  beban tahap  lima,  penurunan  frekuensi  terjadi  hingga  3,701 detik dengan nilai frekuensi terendah sebesar 48,321 Hz dan  mengalami  kenaikan  hingga  kondisi  tunak  pada 15,081  detik  dengan  nilai  frekuensi  49,81  Hz.  Sistem dinyatakan  sudah  memenuhi  standar  frekuensi  operasi normal.
f) Penetapan Skenario Pelepasan Beban
Dari  pengujian  yang  telah  dilakukan  dengan melakukan  pelepasan  beban  bertahap  didapatkan skenario  pelepasan  beban  yang  dapat  diterapkan  untuk kasus  kontingensi  N-2  saluran  Pemalang-Ungaran  dan Depok-Tasikmalaya.  Nilai  beban  yang  dilepas  dari sistem  sudah  dirancang  seminimal  mungkin  untuk menghindari kegagalan bertingkat.
Terdapat  tujuh  tahap  pada  skenario  tersebut  dimana lima  langkah  pertama  dilakukan  secara  instantaneous karena  memiliki  waktu  tunda  yang  relatif  cepat. Sedangkan  langkah  6  dan  7  dilakukan  untuk
mengantisipasi  penurunan  lanjutan  ketika  terjadi gangguan tambahan.

## D. Pelepasan Pembangkit Jawa Bagian Timur
Untuk  mengatasi  kenaikan  frekuensi  pada  island Jawa bagian Timur maka diperlukan skenario pelepasan generator.  Karena  tidak  terdapat  generator  bertenaga hidro  maka  generator  yang  akan  dilepas  dengan  urutan terkecil  ke  terbesar  untuk  menghindari  pemutusan berlebih yang dapat memicu kegagalan bertingkat.

## T ABEL 3. U RUTAN N ILAI P EMBANGKITAN
Pembangkitan Daya MW MVA Total Cilacap 598,65 748,31 Total Adipala 599,625 749,5313 Pembangkitan Daya MW MVA Total Gresik 672,25 840,3125 Total Grati 700 875 Total Tanjungjati 2617,706 2908,562 Total Paiton 4502,81 5628,513 Pelepasan Pembangkit akan disimulasikan menggunakan  simulasi  transien  pada  software  ETAP 12.6.  Simulasi  ini  menggambarkan  kondisi  island  Jawa bagian Timur pada pukul 11:48:06 WIB hingga 11:48:26 WIB.

## a) Pelepasan Pembangkit Tahap Satu
Simulasi pelepasan pembangkit  tahap satu dilakukan dengan  menimbang  kemampuan  sistem  untuk  kembali pada  kondisi  tunak,  berdasarkan  percobaan  yang  telah dilakukan,  waktu  5,381  detik  merupakan  waktu pelepasan pembangkit tercepat dimana sistem menyentuh  frekuensi  50,8  Hz  dan  mampu  kembali  ke kondisi  tunak.  Setelah  dilakukan  pelepasan  pembangkit sistem mengalami fluktuasi frekuensi hingga 9,001 detik dengan  nilai  frekuensi  tertinggi  sebesar  51,46  Hz.  Lalu sistem  kembali  pada  kondisi  tunak  dengan  nilai frekuensi  sebesar  50,40  Hz.  Sistem  dinyatakan  telah memenuhi  standar  frekuensi  operasi  darurat  namun belum  memenuhi  standar  frekuensi  operasi  normal sehingga diperlukan pelepasan pembangkit tahap dua.
Gambar 5. Respon frekuensi Jawa bagian Timur setelah pelepasan pembangkit tahap satu
b) Pelepasan Pembangkit Tahap Dua
Simulasi  pelepasan  pembangkit  tahap  dua  dilakukan dengan  menimbang  kemampuan  sistem  untuk  kembali pada  kondisi  tunak,  berdasarkan  percobaan  yang  telah dilakukan,  waktu  5,561  detik  merupakan  waktu pelepasan pembangkit tahap dua tercepat dimana sistem menyentuh  frekuensi  50,9  Hz  dan  mampu  kembali  ke kondisi  tunak.  Setelah  dilakukan  pelepasan  pembangkit sistem mengalami fluktuasi frekuensi hingga 8,961 detik dengan  nilai  frekuensi  tertinggi  sebesar  51,46  Hz. Selanjutnya,  sistem  kembali  pada  kondisi  tunak  dengan nilai  frekuensi  sebesar  50,17  Hz.  Sistem  dinyatakan telah memenuhi standar frekuensi operasi normal.
c) Penetapan Skenario Pelepasan Pembangkit
Dari  pengujian  yang  telah  dilakukan  dengan melakukan  pelepasan  pembangkit  bertahap  didapatkan skenario  pelepasan  pembangkit  yang  dapat  diterapkan untuk kasus kontingensi N-2 saluran Pemalang-Ungaran dan  Depok-Tasikmalaya.  Nilai  pembangkitan  yang dilepas dari sistem sudah dirancang seminimal mungkin untuk  menghindari  kegagalan  bertingkat.  Terdapat  dua tahap  pada  skenario  tersebut  dengan  waktu  tunda masing-masing  sebesar  2  detik  dan  bekerja  pada frekuensi 50,4 Hz di pembangkit Cilacap dan 50,5 Hz di pembangkit Adipala.
Gambar 6. Respon frekuensi Jawa bagian Timur setelah pelepasan pembangkit tahap dua

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  dari  simulasi  dan analisis  pada  penelitian  ini  dapat  diambil  kesimpulan sebagai berikut;
1. Kondisi  sistem  500kV  Jawa-Bali  terjadi islanding yang memisah sistem menjadi Jawa bagian Barat dan Jawa  bagian  Timur,  Dimana  tiap  bagian  mengalami respon  yang  berbeda  Jawa  bagian  Barat  mengalami penurunan  frekuensi  terus-menerus  karena  defisit pembangkitan  hingga  akhir  simulasi  dengan  nilai frekuensi  terendah.  Jawa  bagian  Timur  mengalami fluktuasi  frekuensi  namun  dapat  kembali  ke  kondisi tunak
2. Skema  pertahanan  dirancang  dengan  meminimalisir outage beban dan pembangkit. Pelepasan beban pada Jawa  bagian  Barat  yang  terdiri  atas  lima  tingkat pelepasan  utama  dengan  total  835,222  MW  dan  dua tingkat  pelepasan  cadangan  sebesar  740,293  MW. Pelepasan  pembangkit  pada  Jawa  bagian  Timur terdiri atas dua tingkat pelepasan 1.198,275 MW.
3. Setelah  skema  pertahanan  diterapkan  pada  kasus kontingensi  N-2  saluran  Pemalang-Ungaran  dan Depok-Tasikmalaya,  Jawa  bagian  Barat  mengalami perbaikan  frekuensi  berupa  kenaikan  hingga  49,81 Hz  dan  Jawa  bagian  Timur  mengalami  perbaikan frekuensi berupa penurunan hingga 50,17 Hz.

## V. U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kelompok Keahlian Teknik Sistem Tenaga dan Manajemen Energi (PSeemRG) Universitas Brawijaya, Indonesia yang telah memungkinkan publikasi hasil penelitian ini.

## VI. D AFTAR P USTAKA
[1] Kementrian  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral. (2018).  Pengesahan  Rencana  Usaha  Penyediaan Tenaga  Listrik  PT  Perusahaan  Listrik  Negara (Persero) Tahun 2018. Jakarta: ESDM.
[2] Karim,  K.  Soeprijanto,  A.  &  Purnomo,  M.  H. (2008).  Pelepasan  Beban  Otomatis  Menggunakan ANN-CBP-FLC pada Sistem Tenaga Listrik Industri Besar.  Prosidin  Seminar  Nasional  Aplikasi Teknologi  Informasi  (SNATI)  2008:  Bidang Ketenaga listrikan. Jogjakarta: UII
[3] Che,  L.  Liu,  X.  &  Li,  Z.  (2018).  Preventive Mitigation  Strategy  for  the  Hidden  N-k  Line Contingencies in Power System.  IEEE Transactions on Reliability, 67(3), 1060-1070
[4] PT. PLN (Persero) UIP3B (2015). Defence  Scheme Sistem Jawa-Bali 2015. Jakarta: PLN
[5] Noviyani,  E.  Junaidi.  &  Harjono,  P.  (2016).  Studi Pelepasan  Beban  pada  Skema  Pertahanan  (Defense Scheme)  Jaringan  Sistem  Khatulistiwa.  Jurnal Teknik Elektro Tanjungpura, 2(1), 1-7
[6] Pimjaipong,  W.  Junrussameevilai,  T.  &  Maneerat, N. (2005). Blackout Prevention Plan – The Stability, Reliability  and  Security  Enhancement  in  Thailand Power Grid. IEEE/PES Transmission and Distribution  Conference  &  Exhibition:  Asia  and Pacific. Dalian, China
[7] Elansari,  A.  S.  Edrah,  M.  F.  &  Khaled,  S.  M. (2012).  Improve  Transient  Frequency  Response  by Adjusting  Generators  Over  Frequency  Relay.  IEEE International  Conference  on  Power  and  Energy (PECon). Sabah, Malaysia: 2-5 Desember 2012.
[8] Salim, N.A. Zakaria, Z. M. & Aziz, M. A. A. (2017). Development of Graphical User Interface to Monitor the  Power  System  Frequency  Stability  due  to Cascading Failure. 2017 3 rd International Conference on  Power  Systems  and  Renewable  Energy Technology (PGSRET): 180-184. Johor Baru: IEEE
[9] Kementrian  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral. (2007). Aturan Jaringan Sistem Tenaga Listrik Jawa- Madura-Bali. Jakarta: ESDM
[10] Rachman,  A.  (2016).  Analisis  Kontingensi  pada Sistem  Jawa-Bali  500kV  untuk  Mendesain Keamanan  Operasi.  Proceeding  Seminar  Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI  –  ITS. Surabaya: ITS