Pranatagama, Yorys (2025) Analisis Stabilitas Frekuensi Pada Pengoperasian Virtual Inertia Optimal Menggunakan Firefly Algorithm Dengan Memperhatikan Sistem Proteksi Frekuensi. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 6022231072-Master_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
6022231072-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy |
Abstract
Inersia sistem yang dihasilkan oleh generator konvensional berkurang karena lebih banyak sumber energi baru terbarukan (EBT) pada sistem kelistrikan, yang menghasilkan masalah stabilitas frekuensi selama terjadi gangguan. Frekuensi nadir, yang merupakan salah satu indikator kestabilan frekuensi, pada sistem yang didominasi oleh EBT akan cenderung lebih rendah dibandingkan dengan yang didominasi oleh generator. Virtual Inertia Control (VIC) sebagai salah satu solusi untuk meniru respons inersia generator dan dalam merespon gangguan, sehingga meningkatkan stabilitas frekuensi. Metode pada penelitian adalah penentuan nilai optimal dari VIC berbasis Firefly Algorithm (FA) terhadap frekuensi nadir, dimana frekuensi nadir juga sebagai trip point dari under frequency load shedding (UFLS), dengan IEEE 14-bus sebagai model pengujian. Hasil simulasi menunjukkan bahwa frekuensi nadir berkurang sebesar 0,23%, 0,30% dan 0,30% dibandingkan dengan tanpa VIC. VIC yang dioptimalkan juga mengurangi energi dari BESS, sebesar 41%, 44% dan 2,5% dibandingkan VIC yang tidak dioptimasi, sambil mempertahankan frekuensi nadir sesuai setpoint. Lebih lanjut, FA dibandingkan dengan teknik metaheuristik lain, yaitu Particle Swarm Optimization (PSO), dan hasilnya menunjukkan bahwa FA mengungguli PSO dalam menentukan fungsi objektif, sebesar 2\ x\ {10}^{-4},\ 3\ x\ {10}^{-4}\ dan\ 1\ x\ {10}^{-4}. Selain itu, VIC yang dioptimalkan tidak memerlukan konfigurasi ulang pengaturan proteksi frekuensi yang ada; karena nilainya sudah disesuaikan mendekati nilai frekuensi nadir sebelum generator konvensional digantikan oleh EBT, sehingga metode ini dapat diterapkan untuk aplikasi dunia nyata. Studi ini menekankan pentingnya menentukan nilai konstanta inersia virtual (VIC) yang tepat agar tidak memicu maloperasi dari UFLS serta mengefisienkan penggunaan energi dari BESS.
=====================================================================================================================================
The system inertia generated by conventional generators is reduced due to more renewable energy sources (RES) in the electricity system, which results in frequency stability problems during disturbances. The nadir frequency, which is one of the indicators of frequency stability, in a system dominated by EBT will tend to be lower than that dominated by generators. Virtual Inertia Control (VIC) as one of the solutions to imitate the inertia response of the generator and in responding to disturbances, thereby increasing frequency stability. The method in the study is to determine the optimal value of the VIC based on the Firefly Algorithm (FA) against the nadir frequency, where the nadir frequency is also the trip point of the under frequency load shedding (UFLS), with IEEE 14-bus as the test model. The simulation results show that the nadir frequency is reduced by 0,23%, 0,30% and 0,30% compared to without VIC. The optimized VIC also reduces energy from the BESS, by 41%, 44% and 2,5% compared to the unoptimized VIC, while maintaining the nadir frequency according to the setpoint. Furthermore, FA is compared with another metaheuristic technique, Particle Swarm Optimization (PSO), and the results show that FA outperforms PSO in determining the objective function, by 2\ x\ {10}^{-4},\ 3\ x\ {10}^{-4}\ and\ 1\ x\ {10}^{-4}. In addition, the optimized VIC does not require reconfiguration of the existing frequency protection settings; since it has been adjusted close to the nadir frequency value before the conventional generator is replaced by the RES, this method can be applied to real-world applications. This study emphasizes the importance of determining the right value of the VIC so as not to trigger maloperation of the UFLS and to make the energy use of the BESS more efficient.
Actions (login required)
 |
View Item |