Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Kecepatan Variabel untuk Analisis Aliran Daya

Abstract

Akhir-akhir ini, pemanfaatan energi angin melalui pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) kecepatan variabel untuk pembangkitan daya listrik telah mengalami peningkatan yang cukup signifikan. Hal ini berbanding terbalik dengan PLTB kecepatan tetap yang penggunaannya semakin menurun. Pesatnya perkembangan PLTB kecepatan variabel ini terjadi terutama karena PLTB tersebut dapat mengekstraksi atau menangkap energi angin secara lebih optimal dibandingkan PLTB kecepatan tetap. Operasi kecepatan variabel pada suatu PLTB dapat dicapai melalui aplikasi doubly fed induction generator (DFIG) sebagai konverter energi utamanya. Untuk dapat menyelidiki atau menganalisis sistem tenaga yang mengandung PLTB, langkah penting pertama yang harus dilakukan adalah pemodelan dari seluruh komponen sistem tenaga (termasuk PLTB). Analisis terhadap sistem tenaga ini biasanya dilakukan untuk mengevaluasi kinerja atau penampilan sistem tenaga tersebut. Makalah ini membahas pemodelan PLTB kecepatan variabel yang berbasis DFIG untuk digunakan pada analisis aliran daya sistem tenaga listrik. Usulan model PLTB tersebut diperoleh berdasarkan formula-formula yang menghitung daya dan rugi-rugi daya dari PLTB. Pemodelan konverter elektronika daya dari DFIG yang biasanya cukup rumit tidak diperlukan dalam proses pembentukan model. Lebih lanjut, tidak seperti pada metode-metode yang sebelumnya telah dipublikasi, yaitu dua model yang berbeda harus digunakan untuk mengakomodasi analisis aliran daya pada kondisi subsinkron dan kondisi supersinkron, pada makalah ini PLTB yang berbasis DFIG tersebut cukup direpresentasikan melalui satu model matematis. Model tersebut dapat digunakan untuk menyatakan DFIG, baik pada kondisi subsinkron maupun kondisi supersinkron. Model ini kemudian diintegrasikan ke dalam analisis aliran daya untuk mengevaluasi kinerja keadaan mantap sistem. Hasil-hasil dari studi kasus juga disajikan pada makalah ini. Pada studi kasus tersebut, dilakukan penyelidikan terhadap aplikasi dari metode yang diusulkan pada sistem tenaga terinterkoneksi yang mengandung PLTB. Hasil penyelidikan mengonfirmasi validitas usulan model DFIG.