Pengaturan Kapasitas Pembangkit Termal Saat Terjadi Gangguan Beban Minimum Menggunakan Metode Unit Commitment

PENGATURAN KAPASIT KAPASITAS AS PEMBANGKIT PEM BANGKIT TERMAL SAAT SAAT TERJADI GANGGUAN BEBAN MINIMUM MENGGUNAKAN METODE UNIT COMMITMENT Pusat Pus at pembangki pembangkitt tenaga tenaga listrik listrik berfungsi berfungsi untuk mengko mengkonver nversika sikan n sumber daya energi primer menjadi energi listrik. Secara umum sistem pembangkitan energi listrik didominasi oleh pembangkit termal. Demikian  juga pada Sistem Pembangkitan Pembangkitan Jawa Bali yang dikelola oleh PT. PT. P! "Persero# "Persero# pembangkit termal mendominasi sistem pembangkitan Jawa Bali sebesar $%&'( ) sedang pembangkit hydro "PT*# hanya +'&%$ ). Sistem pembangkitan ini akan melayani kebutuhan yang selalu bervariasi dalam suatu periode waktu. ,ariasi beban itu bisa dari beban dasar sampai pada beban puncak dalam suatu periode waktu. Perubahan beban pada sistem bisa terjadi secara tiba-tiba dalam periode waktu tertentu& yaitu selama rentang (% jam. Jumlah beban pada sistem bisa menjadi rendah yang terjad terjadii pada pada period periode e selam selama a akhir akhir malam malam sampai sampai menjel menjelang ang pagi pagi dan akan akan bisa bisa menja enjadi di punc puncak ak yang yang terj terjad adii sela selam ma sian siang g hari hari samp sampai ai menjelang malam. Perubahan beban pada sistem yang terjadi secara tiba-tiba dapat menyebabk menyebabkan an jumlah jumlah supply   melebih melebihii demand& demand& ini terjadi pada periode beba beban n

minim inimum um..

enu enuru rutt

/lau /laudi dia a

"+00 "+000# 0#

beba beban n

minim inimum um dala dalam m

periodenya menghasilkan supply melebihi demand& demand& pada industri dikenal sebagai periode beban minimum. Batas pengaturan pada kondisi kerja normal normal adalah adalah memel memeliha ihara ra 1eksib 1eksibilit ilitas as sumber sumber-su -sumb mber er supaya supaya beban beban selalu selalu dapat dapat dikura dikurangi ngi atau atau dinaik dinaikka kan n saat saat itu juga. juga. *kan *kan tetapi tetapi batas batas pengat pengatura uran n pada pada kondisi ondisi pembeb pembebana anan n minimu minimum m adalah adalah tidak tidak cukup cukup dengan dengan mengor mengoreks eksii kelebih elebihan an supply   at atas demand& demand& dan penggu penggunaa naan n harus membatasi supply  yang  yang tidak 1eksibel. 2leh karena itu pada kondisi pembebanan minimum dari suatu sistem memerlukan pembagian beban pada masing-masing pusat pembangkitan. Proses pembagian beban total dari dari su suat atu u sist sistem em pada pada masi masing ng-m -mas asin ing g pusa pusatt pemb pemban angk gkit it dila dilak kukan ukan dengan metode penjadwalan& yaitu metode Unit Commitment  Commitment  "3/#.  "3/#. A. Karakteristik Pembangkit Terma

Persoalan dasar pada pengoperasian sistem tenaga listrik secara ekonomis terletak pada karakteristik input output. 4arakteristik input output menggambarkan tentang e5siensi unit pembangkit. Begitu juga untuk pembangkit termal& e5siensinya digambarkan oleh kurva input output. 4urva input-output menggambarkan karakteristik sebuah unit termal yang menyatakan hubungan antara input pembangkit sebagai fungsi dari output pembangkit. 6nput pembangkit ialah satuan panas "Btu7jam#

dari

bahan

bakar

yang

diberikan

pada

boiler

untuk

menghasilkan output pembangkit "8#. B. O!timasi Pen"a#$aan Pembangkit Terma 2ptimasi penjadwalan pembangkit termal sesungguhnya merupakan proses pembagian beban total sistem kepada masing-masing unit pembangkit yang dilakukan oleh sistem kontrol komputer dalam lingkup pembangkit dengan melibatkan pembatas "constraint #& sehingga pada saat terjadi variasi perubahan beban diperoleh pengaturan pembebanan yang ekonomis. Pengaturan pembebanan secara ekonomis memerlukan solusi perhitungan untuk setiap nilai perubahan beban. 4on5gurasi sistem yang terdiri dari ! unit pembangkit termal yang dihubungkan dengan bus bar untuk melayani beban listrik Pload. C. Pr%se#&r

Unit Commitment 

Proses pembagian beban total dari suatu sistem kepada masingmasing pusat pembangkit dapat dilakukan dengan metode penjadwalan. etode penjadwalan ini disebut Unit Commitment  "3/#. etode ini merupakan salah satu metode yang sangat penting untuk melakukan suatu pengaturan kapasitas unit-unit pembangkit dalam suatu sistem. Prosedur unit commitment  ini yaitu pada penjadwalan awal unit-unit yang menanggung beban akan terjadi kelebihan batas cadangan putar "excees spinning reserve# yang menyebabkan sistem beroperasi secara tidak ekonomis. 3ntuk memperoleh pengoperasian yang ekonomis maka harus ada unit-unit yang harus dimatikan "shut down# dari penjadwalan semula. 8aktu yang digunakan untuk tidak beroperasinya unit tergantung dari proses komputasi yang dilakukan berdasarkan unit commitment . Prosedur mematikan beberapa unit disebut proses unit decommitment  "3D#.

etode unit commitment  diawali dengan melakukan economic dispatch dengan pendekatan iterasi lambda. 4emudian melakukan unit  commitment   dengan forward dynamic programming berdasarkan kriteria ekonomis untuk 9+ memperoleh penghematan biaya relatif "relative cost  saving#. 3nit yang tidak ekonomis akan dimatikan lebih dulu& kemudian dilanjutkan dengan unit yang tidak ekonomis pada urutan kedua& dan begitu seterusnya. Proses commitment   berlangsung secara kontinyu dan dianggap selesai bila tidak mungkin lagi dilakukan reduksi terhadap biaya total "total cost #. Program dikodekan dengan bahasa pemrograman Borland Delphi '.: dan dijalankan pada P/ Pentium 666. D. Sistem Data Sim&asi Pengat&ran Pembangkitan Simulasi metode unit commitment pada studi ini mencakup tiga tahapan yang harus dilakukan yaitu; +# Penentuan besar beban yang harus ditanggung oleh tiap-tiap unit secara ekonomis dengan Economic Dispatch yang menggunakan faktor pengali lagrang. (# Perhitungan biaya bahan bakar minimum dengan metode Forward Dynamic Programming. <# etode unit commitment  Data diambil dari PT. P! "Persero# Pembangkitan Jawa Bali untuk pembangkit termal sebanyak (: unit "P
pengaturan

kapasitas

pembangkit

termal

menggunakan

metode unit commitment   menghasilkan penjadwalan yang feasible& yang artinya terdapat unit-unit yang tidak ekonomis mengalami decommitting untuk shut down& dan menghasilkan penghematan pembangkitan yaitu& unit $ sebesar = ':>&%'>( 8 selama ++ jam& unit +? sebesar = ': 8 selama (% jam& unit +> sebesar = ': 8 selama (% jam& dan unit +$ sebesar = (:: 8 selama (% jam.

(. Kesim!&an @asil studi mengenai pengaturan kapasitas pembangkit termal menggunakan metode unit commitment   pada beban minimum dengan cara simulasi menghasilkan; +# 4ombinasi penjadwalan pada kondisi beban minimum& yang relatif  feasible. (# enghasilkan penghematan pembangkitan yang relatif signi5kan.