Analisis Kestabilan Transien Dalam Distribusi DC pada Sistem Kelistrikan Kapal Trimaran

Nugraha, Rapli (2024) Analisis Kestabilan Transien Dalam Distribusi DC pada Sistem Kelistrikan Kapal Trimaran. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5019201030_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Kestabilan tegangan sangat penting pada sebuah sistem tenaga listrik secara keseluruhan. Stabilitas tegangan mencerminkan kemampuan suatu sistem untuk mempertahankan nilai tegangannya, baik saat kondisi normal atau akibat terjadi gangguan. Pada sebuah kapal trimaran yang memiliki sistem pembangkit listrik hybrid, yaitu diesel generator dan baterai, permasalahan kestabilan tegangan menjadi sangat penting. Hal ini disebabkan adanya kombinasi sistem tenaga listrik yang berbeda. Baterai menghasilkan listrik direct current (DC) dan diesel generator menghasilkan listrik AC. Pada sistem pembangkit hybrid ini, sistem distribusi yang dipergunakan adalah sistem distribusi DC yang lebih sederhana, karena hanya menyamakan besarnya tegangan saja. Penggabungan dua jenis tenaga listrik yang berbeda (AC dan DC), tentunya akan membutuhkan perhatian yang lebih besar terhadap terjadinya ketidakstabilan tegangan saat terjadi gangguan. Khususnya jika terjadi gangguan yang besar secara mendadak seperti gangguan hubungan pendek dalam aliran sistem yang dapat menyebabkan terganggunya kestabilan transien. Penelitian ini dilakukan berbasis simulasi pada perangkat lunak simulator sistem kelistrikan. Simulasi dilakukan berdasarkan studi kasus dengan mengenakan gangguan tiga phase pada busbar yang memiliki beban dengan suplai daya yang besar. Gangguan dimulai selama 0,5 detik dari detik ke 10 hingga detik ke 10,5. Setelah 0,5 detik gangguan, circuit breaker diputuskan pada detik 10,5 untuk mengatasi gangguan yang terjadi pada busbar tersebut. Waktu simulasi dilakukan pada perangkat lunak yaitu selama 60 detik. Hasil simulasi skenario1 sampai 5 menunjukkan bahwa pada sistem distribusi DC, respon tegangan berada pada nilai stabil sesuai dengan standar yang diacu. Tegangan pada simuulasi kestabilan transien pada Skenario 1 (Baterai hidup) yaitu sebesar 0708 kV atau 102,6% sedangkan pada Skenario 2 (Baterai mati) nilai tegangannya sebesar 0,72 kV atau 104,3%. Dan untuk simulasi pada skenario 3 nilai tegangan berada pada nilai 102,6% atau 0,708 kV, skenario 4 nilai tegangannya berada pada nilai 102,8% atau 0,709 kV, dan untuk skenario 5 nilai tegangannya berada pada nilai 103,1% atau 0, 711 kV. Sementara untuk skenario 6 nilai tegangannya turun berada pada nilai 0,614% atau 0,068 kV, hal ini terjadi karena pengaturan inverter yang tidak bisa diatur yang menyebabkan nilai outputmya tidak bisa mengimbangi kebutuhan pasokan daya listrik pada bus ini dan nilai ini tidak memenuhi standar yang telah ditentukan. Untuk nilai frekuensi dari semua studi kasus yang disimulasikan tetap stabil dengn nilai 50 Hz atau 100%.
=====================================================================================
Voltage stability is very important in an overall electric power system. Voltage stability reflects the ability of a system to maintain its voltage value, both under normal conditions or due to disturbances. On a trimaran ship that has a hybrid power generation system, namely a diesel generator and battery, the problem of voltage stability becomes very important. This is due to the combination of different electric power systems. Batteries produce direct current (DC) electricity and diesel generators produce AC electricity. In this hybrid power generation system, the distribution system used is a simpler DC distribution system, because it only equates the voltage. The combination of two different types of electric power (AC and DC), of course, will require greater attention to the occurrence of voltage instability when a disturbance occurs. Especially if there is a sudden major disturbance such as a short circuit in the system flow that can disrupt transient stability. This research was conducted based on simulations on electrical system simulator software. The simulation was carried out based on a case study by imposing a three-phase disturbance on a busbar that has a load with a large power supply. The disturbance started for 0.5 seconds from the 10th second to the 10.5th second. After 0.5 seconds of disturbance, the circuit breaker is disconnected at 10.5 seconds to overcome the disturbance that occurs on the busbar. The simulation time is carried out on the software for 60 seconds. The results of the simulation of scenarios 1 to 5 show that in the DC distribution system, the voltage response is at a stable value according to the referenced standard. The voltage in the transient stability simulation in Scenario 1 (Battery on) is 0.708 kV or 102.6% while in Scenario 2 (Battery off) the voltage value is 0.72 kV or 104.3%. And for the simulation in scenario 3 the voltage value is at 102.6% or 0.708 kV, scenario 4 the voltage value is at 102.8% or 0.709 kV, and for scenario 5 the voltage value is at 103.1% or 0.711 kV. Meanwhile, for scenario 6, the voltage value drops to 0.614% or 0.068 kV, this occurs because the inverter settings cannot be adjusted which causes the output value to not be able to keep up with the power supply needs on this bus and this value does not meet the specified standards. For the frequency value of all simulated case studies remains stable with a value of 50 Hz or 100%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Arus DC, Baterai, Generator, Hybrid, Kestabilan Transien, DC Current, Battery, Generator, Hybrid, Transient Stability
Subjects:	V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM761 Stability of ships
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Rapli Nugraha
Date Deposited:	07 Aug 2024 07:20
Last Modified:	25 Sep 2024 02:19
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113420

Actions (login required)

View Item