Indeks Prediksi Kollapse Baru untuk Analisis Stabilitas Voltase dan Peringkat Kontijensi dalam Sistem Tenaga Listrik

   Ketidakstabilan tegangan adalah fenomena serius yang dapat terjadi dalam sistem tenaga listrik karena kondisi kritis atau stres. Untuk mencegah runtuhnya tegangan yang disebabkan oleh ketidakstabilan tersebut, prediksi runtuhnya tegangan yang akurat diperlukan untuk perencanaan dan operasi sistem tenaga listrik. Artikel ini mengusulkan indeks prediksi runtuh baru (NCPI) untuk menilai kondisi stabilitas tegangan sistem tenaga listrik dan kondisi kritis garis. Efektivitas dan keterapan indeks yang diusulkan diteliti pada sistem IEEE 30-bus dan IEEE 118-bus dan dibandingkan dengan indeks yang sudah ada (L mn, FVSI, LQP, NLSI, dan VSLI) dalam beberapa operasi sistem tenaga listrik untuk memvalidasi praktikalitas dan keberagaman penggunaannya. Penelitian juga menyajikan asumsi sensitivitas indeks yang ada dan menganalisis dampaknya terhadap prediksi runtuhnya tegangan. Hasil menunjukkan superioritas indeks yang diusulkan dalam mengestimasi beban maksimum dan memprediksi garis-garis kritis, bus lemah, dan area lemah dalam jaringan menengah dan besar selama berbagai operasi beban tenaga listrik dan kontingensi.

1.Pendahuluan

     Ketidakstabilan tegangan adalah salah satu masalah signifikan dalam sistem listrik yang perlu dipertimbangkan untuk mengamankan transfer tenaga listrik kepada konsumen. Karena peningkatan terus-menerus beban listrik, sistem tenaga listrik saat ini sangat membutuhkan fasilitas transmisi tenaga listrik yang aman. Dari sudut pandang lingkungan dan ekonomi, sulit untuk memasang garis transmisi baru. Selain itu, situasi menjadi lebih kompleks dengan peningkatan penetrasi energi terbarukan. Tantangan paling krusial yang dihadapi jaringan adalah beban berlebihan pada garis transmisi yang mengakibatkan penurunan tegangan yang besar, yang dapat menyebabkan runtuhnya tegangan karena beban berlebih pada garis. Dalam kasus ini, garis menjadi dalam keadaan kritis, dan sistem dapat menghadapi runtuh bahkan dengan gangguan kecil. Runtuhnya tegangan menyebabkan keluarnya garis dari sistem ketika beban melebihi batas yang diperbolehkan. Selanjutnya, keluarnya garis dari sistem meningkatkan aliran daya di garis lain, yang berpotensi menyebabkan keluarnya garis secara berurutan dan menyebabkan padam total jaringan.

2.Indeks Stabilitas Tegangan (VSIs)

     VSIs digunakan sebagai alat pengukuran untuk menentukan apakah sistem stabil atau tidak. Ada banyak metode penilaian stabilitas tegangan yang telah disarankan dalam literatur. Tiga kategori VSIs diklasifikasikan: VSIs garis, VSIs bus, dan VSIs keseluruhan. Klasifikasi VSIs, dapat dikelompokkan menjadi empat jenis: (1) indeks berdasarkan variabel garis; (2) indeks berdasarkan variabel bus; (3) indeks berdasarkan matriks Jacobian; dan (4) indeks berdasarkan Unit Pengukuran Fasa (PMU). Indeks berdasarkan matriks Jacobian dapat mengidentifikasi titik runtuh tegangan dan menentukan margin stabilitas.

3.Indeks Prediksi Runtuh Baru yang Diusulkan (NCPI)

    Formulasi indeks LQP didasarkan pada pengabaian lengkap resistansi garis. Hal ini menyebabkan prediksi runtuh yang salah. Indeks ini juga mengabaikan arah relatif aliran daya aktif dalam garis sehubungan dengan aliran daya reaktif. Untuk menghindari kekurangan-kekurangan ini, sebuah Indeks Prediksi Runtuh Baru yang Ditingkatkan (NCPI) dirumuskan berdasarkan pengabaian sebagian resistansi garis transmisi, sambil mempertimbangkan dampak aliran daya aktif dan reaktif terhadap stabilitas tegangan sistem.

4.Analisis Stabilitas Tegangan Berdasarkan NCPI

    Tujuan utama analisis stabilitas tegangan adalah untuk menentukan titik runtuh tegangan, beban maksimum, bus lemah, dan garis kritis menggunakan indeks yang diusulkan NCPI. Stabilitas tegangan biasanya memiliki sensitivitas tinggi terhadap beban daya reaktif. Oleh karena itu, beban daya reaktif berat di setiap bus tertentu ditentukan untuk mengidentifikasi bus lemah dan garis kritis.

5.Perankingan dan Analisis Kontingensi Berdasarkan NCPI

      Hasil menunjukkan garis yang paling sensitif atau kritis karena pemadaman garis atau unit pembangkit, yang memiliki nilai NCPI tertinggi di antara garis. Garis yang paling kritis layak diputuskan dari layanan karena pemadaman garis. Dalam hal ini, serangkaian pemadaman garis akan terjadi jika operator tidak melakukan perbaikan tepat waktu.

Sumber: IEEE Xplore

Pernyataan: Hormati asli, artikel yang bagus layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk menghapus.