perencanaan sistem jaringan mikro - sinta.unud.ac.id · tenaga surya (plts) dan generator set di...

22
SKRIPSI PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO (MICROGRID) DENGAN SUPPLY DARI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA I PUTU KRISNA DARMA PUTRA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015

Upload: nguyennhan

Post on 25-Mar-2019

246 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

SKRIPSI

PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO

(MICROGRID) DENGAN SUPPLY DARI

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)

DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK

ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA

I PUTU KRISNA DARMA PUTRA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2015

Page 2: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

i

SKRIPSI

PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO

(MICROGRID) DENGAN SUPPLY DARI

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)

DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK

ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA

I PUTU KRISNA DARMA PUTRA

NIM 1104405069

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2015

Page 3: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

ii

PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO (MICROGRID)

DENGAN SUPPLY DARI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA

SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN

TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA

Tugas Akhir/Skripsi Diajukan Sebagai Persyarat untuk Memperoleh Gelar

Sarjana S1 (Strata 1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas

Udayana

I Putu Krisna Darma Putra

1104405069

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2015

Page 4: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

iii

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS

Tugas Akhir/Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber

baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : I Putu Krisna Darma Putra

NIM : 1104405069

Tanda Tangan : .............................................

Tanggal : 8 Desember 2015

Page 5: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

v

KATA PENGANTAR

Om Swastyastu, puji syukur kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan

Yang Maha Esa, karena atas segala limpahan berkat dan Rahmat-Nya, sehingga

skripsi yang berjudul “PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO

(MICROGRID) DENGAN SUPPLY DARI PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN

TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan

dengan tepat waktu. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam

menyelesaikan pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Udayana.

Penulis banyak mendapat petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak

dalam penyusunan skripsi ini, sehingga pada kesempatan ini perkenankanlah

penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada :

1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT., Ph.D selaku Dekan

Fakultas Teknik Universitas Udayana.

2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT selaku ketua jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Udayana.

3. Ibu Prof. Ir. I. A. Dwi Giriantari, M.Eng,Sc.,PhD dan Bapak I Wayan Arta

Wijaya, MErg., MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak

memberikan arahan, waktu, semangat serta saran-saran selama

penyusunan skripsi.

4. Bapak Wayan Gede Ariastina, ST. M.Eng,Sc., PhD, Bapak Dr. Ir. Ida

Bagus Alit Swamardika, M.Erg dan Bapak Ir. I Wayan Sukerayasa, MT

selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran-saran selama

penyusunan skripsi dan sidang skripsi.

5. Ibu, bapak dan keluarga terimakasih atas doa, dukungan, serta saran-saran

yang selalu diberikan.

6. Rekan – rekan mahasiswa Teknik Elektro Universitas Udayana angkatan

2011, Turah Natha, Alit (Bakol), Abang Latip, Chrisna Budi (Sledo),

Page 6: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

vi

Pande The Gunners dan Gandi The Solutions serta teman-teman 2011

yang lainnya yang selalu memotivasi penulis.

7. Teman – teman di Paskibra SMPN 4 Denpasar dan SMAN 8 Denpasar,

Linesev’n dan Waroeng Bandjar yang selalu memotivasi dan

mengingatkan selama penulis menempuh masa perkuliahan.

8. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas

bantuan dan saran yang diberikan sehingga skripsi ini bisa selesai tepat

pada waktunya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena

itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi

kesempurnaan skripsi ini.

Akhir kata, penulis mohon maaf kepada semua pihak jika dalam pembuatan

skripsi ini melakukan kesalahan baik disegaja maupun tidak disengaja. Semoga

Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-

Nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian

laporan skripsi ini.

Om, Santih, Santih, Santih, Om.

Bukit Jimbaran, Desember 2015

Penulis

Page 7: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

vii

ABSTRAK

Jaringan listrik mikro (mikrogrid) merupakan sistem penyedia sumber daya

lokal yang menggunakan beberapa pembangkit listrik berskala kecil seperti PLTS

(Pembangkit Listrik Tenaga Surya), PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu),

Pembangkit Listrik Microhydro dan generator berbahan diesel berskala kecil

seperti generator set yang dipararelkan untuk mendapatkan daya yang lebih besar

sehingga dapat melayani kebutuhan energi listrik yang besar. Jaringan listrik

mikro (microgrid) tidak hanya dapat diterapkan didaerah yang terpencil yang sulit

dijangkau jaringan PLN namun dapat pula diterapkan di daerah perkotaan yang

dapat dipararelkan dengan jaringan listrik PLN sehingga kontinuitas pasokan daya

listrik tetap terjaga meskipun jaringan listrik PLN padam.

Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana memiliki PLTS yang terdiri

dari 32 buah PV Module yang terpasang di atap area internet corner dan 16 buah

PV module yang terpasang di halaman. PLTS tersebut masih bersifat stand alone

system untuk memasok beban hanya di area internet corner dan belum

dimanfaatkan untuk memasok seluruh beban di Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana.

Hasil penelitian menunjukkan daya yang mampu dihasilkan oleh PLTS di

Jurusan Teknik Elektro hanya sebesar 392.83 Watt dan beban maksimal dari 3

gedung di Jurusan Teknik Elektro sebesar 62.676 kW. Berdasarkan hasil simulasi

menunjukkan PLTS hanya mampu melayani beban dalam keadaan on-grid

sebesar 0.66% dari total produksi energi listrik yang dihasilkan sedangkan dalam

kondisi off-grid PLTS hanya mampu melayani beban gedung DJ dan gedung DH

(beban penerangan dan kotak kontak) sebesar 3.21% dan generator set yang

terpasang di Jurusan Teknik Elektro melayani sebesar 96.79%. Kapasitas PLTS

yang harus terpasang untuk dapat memenuhi seluruh beban gedung di Jurusan

Teknik Elektro adalah sebesar 211,814 Watt dengan jumlah PV Module yang

diperlukan sebanyak 26,267 buah. Jumlah ini akan berkurang, jika menggunakan

PV Module yang memiliki kapasitas 150 Watt, sehingga PV Module yang

diperlukan untuk melayani seluruh beban di Jurusan Teknik Elektro sebanyak

1.412 buah.

Kata Kunci : Microgrid, PV Module, PLTS, generator set, on-grid, off-

grid.

Page 8: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

viii

ABSTRACT

Microgrid is a system provider of local resources using multiple-scale

power plants as small as PLTS (Solar Power), thermal power station (Wind

Power Plants), microhydro and generator-based diesel small scale such as

generator sets are paralleled to gain greater power so that it can serve the needs

of electrical energy. Microgrid can not only be applied to remote areas that are

difficult to reach grid but can also be applied in urban areas which can be

paralleled with the grid so that the continuity of supply of electrical power is

maintained even though the electricity network outages.

Department of Electrical Engineering University of Udayana has PLTS

which consists of 32 pieces of PV Module installed in the roof area of internet

corner and 16 pieces of PV modules installed in the yard. PLTS is still a stand-

alone system to supply the load only in the area of internet corner and has not

been used to supply the entire load at Udayana University Department of

Electrical Engineering.

The results showed the power that can be produced by solar power in the

Department of Electrical Engineering at 392.83 watts and a maximum load of 3

buildings in the Electrical Engineering Department at 62,676 kW. Based on

simulation results show PLTS only able to serve load in an on-grid of 0.66% of

the total production of electrical energy generated while the condition of the off-

grid solar power can only serve load building DJs and building DH (load lighting

and socket) at 3.21% and generator sets were installed in the Department of

Electrical Engineering serve at 96.79%. Solar power capacity to be installed to

meet the entire load of the building in the Department of Electrical Engineering is

equal to the number of 211.814 Watt PV Module is needed as much as 26,267

pieces. This amount will be reduced, if using PV Module has a capacity of 150

watts, so PV Module is required to serve the entire burden on the Department of

Electrical Engineering as many as 1,412 pieces.

Keywords : Microgrid, PV Module, (PLTS) Solar Power, generator set, on-

grid, off-grid.

.

Page 9: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

ix

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM …………………………………………………………..

LEMBAR PERSYARATAN GELAR ………………………………………

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS…...……………………….....

LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………...…..

KATA PENGANTAR ……………………………………………………….

ABSTRAK ………………………………………………................................

ABSTRACT ……………………………………………………………….....

DAFTAR ISI ………………………………………………………………....

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………...

DAFTAR TABEL …………………………………………………………....

DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………

DAFTAR SINGKATAN ……………………………………………………..

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang …………………………………………….……………

1.2 Rumusan Masalah ………………………………………………………

1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………………….....

1.4 Manfaat Penelitian ……………………………………………………...

1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ………………………………......

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Mutakhir ..……………………………...………………………..

2.2 Jaringan Listrik Mikro …………………………………………………....

2.2.1 Perancangan jaringan listrik mikro………………………………….

2.2.2 Penerapan jaringan listrik mikro di Indonesia ……………………...

2.3 Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) ………………………………..

2.3.1 Potensi PLTS di Indonesia………………………………………….

2.3.2 Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) off-grid…………………

2.3.3 .Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) on-grid………………...

i

ii

iii

iv

v

vii

viii

ix

xii

xix

xxi

xxii

1

3

3

4

4

6

10

13

13

14

14

15

16

Page 10: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

x

2.3.4 Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) hybrid ..………………...

2.3.5 Komponen – komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) .

2.3.6 Prinsip kerja PLTS ……………………………………………...…..

2.3.7 Energi yang dibangkitkan ………………………………………......

2.4 Generator Set ……………………………………………………………...

2.4.1 Cara kerja generator set ……………………………………………..

2.5 Inverter ……………………………………………………………………

2.5.1 Inverter tiga fasa ……………………………………………………

2.5.2 Konfigurasi inverter terpusat ……………………………………….

2.5.3 Konfigurasi inverter individual string ……………………………...

2.5.4 Konfigurasi inverter multi-string …………………………………...

2.5.5 Konfigurasi inverter modul AC …………………………………….

2.6 Automatic Transfer Switch (ATS) – Atomatic Main Failure (AMF) …….

2.6.1 Komponen – komponen Automatic Transfer Switch (ATS)–

Atomatic Main Failure (AMF) …………………………………......

2.7 Aturan Penyambungan Pembangkit Listrik Energi Terbarukan ke Sistem

Distribusi PLN ……………………………………………………………

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ……………………………………………..

3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian ……………………………………...…

3.3 Instrument Penelitian …...…………………………………………...……

3.4 Tahapan Penelitian …………………………………………………...…...

3.5 Analisis Data …………………………………………………………...…

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Gambaran Umum Sistem Kelistrikan di Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana ……………………………………………………...

4.2 Data Pengukuran Beban Gedung – Gedung di Lingkungan Jurusan

Teknik Elektro Universitas Udayana ……………………………………..

18

19

22

23

24

26

27

28

29

30

30

31

32

33

34

36

36

36

43

45

46

51

Page 11: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xi

4.3 Pengukuran PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) di Jurusan Teknik

Elektro Universitas Udayana ……………………………………………..

4.4 Analisis Sistem Kelistrikan di Jurusan Teknik Elektro Universitas

Udayana dengan Menggunakan Software HOMER Energy ……………...

4.4.1 Analisis sistem kelistrikan di Jurusan Teknik Elektro Universitas

Udayana dengan menggunakan daya output PLTS dari hasil

pengukuran ………………..………………………………………..

4.4.2 Analisis sistem kelistrikan di Jurusan Teknik Elektro Universitas

Udayana dengan menggunakan daya output PLTS sama dengan

total beban maksimal ……..…………………………………...........

4.4.3 Analisis sistem kelistrikan di Jurusan Teknik Elektro Universitas

Udayana dengan menggunakan daya output PLTS lebih besar dari

total beban maksimal …………..…………………………………...

4.4.4 Analisis jumlah PV Module yang diperlukan untuk memenuhi

seluruh beban di Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana ……

4.5 Desain dan Prinsip Kerja Jaringan Mikro di Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana ……………………………………………………...

BAB V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan ……………………………………………………………….....

5.2 Saran ……………………...……………………………………………….

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….......

LAMPIRAN …………………………………………………………...……...

54

62

67

77

86

90

94

100

101

103

106

Page 12: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konsep arsitektur jaringan mikro ……………………….……..

Gambar 2.2 PLTS tipe off-grid …………………………………………...…

Gambar 2.3 PLTS tipe on-grid ………………………………………...……

Gambar 2.4 Aplikasi PLTS on-grid tipe terdistribusi dengan pemasangan

PV module di atap rumah ……………………………….……

Gambar 2.5 Contoh PLTS hybrid dengan PLTS dan PLTD sebagai

sumber pembangkit ……...…………………………...………

Gambar 2.6 Contoh sel surya …………………...…………………………..

Gambar 2.7 Hubungan sel surya, PV module dan array ……..……………..

Gambar 2.8 Jenis generator set skala kecil ……………………………..…..

Gambar 2.9 Jenis generator set yang terdapat di lingkungan perkantoran

dan perumahan ……….………………………………………

Gambar 2.10 Rangkaian inverter satu fasa …………………………………

Gambar 2.11 Rangkaian inverter tiga fasa …………….……………………

Gambar 2.12 Konfigurasi inverter terpusat …………………………………

Gambar 2.13 Konfigurasi inverter individual string ………………………..

Gambar 2.14 Konfigurasi inverter multi-string …………………………….

Gambar 2.15 Konfigurasi inverter modul AC ……………......…………….

Gambar 3.1 Tampilan software HOMER …………………………………...

Gambar 3.2 Tampilan komponen – komponen sistem yang akan dibuat …..

Gambar 3.3 Tampilan masukan beban primer ……………………………..

Gambar 3.4 Tampilan masukan perencanaan PLTS ………………………..

Gambar 3.5 Tampilan masukan sumber tenaga matahari ……..……………

Gambar 3.6 Tampilan masukan biaya bahan bakar untuk generator ……….

Gambar 3.7 Tampilan masukan generator …………………………………

Gambar 3.8 Tampilan hasil analisa software HOMER ……………………..

Gambar 3.9 Tampilan persentase dari masing – masing sumber

pembangkit dalam memenuhi beban sistem ..………………..

Gambar 3.10 Diagram alur penelitian …………………………………….

12

16

17

18

19

20

20

25

26

28

28

30

30

31

32

37

38

38

39

40

41

41

42

43

45

Page 13: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xiii

Gambar 4.1 Main Distribution Panel di Fakultas Teknik Universitas

Udayana ………………………………………………………

Gambar 4.2 Generator set yang terdapat di Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana …………………………………………

Gambar 4.3 PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) yang terdapat di

Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana ………………..

Gambar 4.4 Pemasangan 2 array PLTS di halaman Jurusan Teknik

Elektro Universitas Udayana …………………………………

Gambar 4.5 Pemasangan 4 array PLTS di atap area internet corner

Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana ………………..

Gambar 4.6 Skema pemasangan PV Module di Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana …………………………………………

Gambar 4.7 Grafik hasil pengukuran beban maksikmal per jam di masing

– masing gedung Jurusan Teknik Elektro Universitas

Udayana pada saat jadwal perkuliahan ………………………

Gambar 4.8 Grafik hasil pengukuran beban maksimal per jam di masing –

masing gedung Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana

pada saat libur pergantian semester …………………………..

Gambar 4.9 Skema pengujian PV Array di Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana dalam keadaan berbeban ………………

Gambar 4.10 Grafik hasil pengukuran arus PV array dalam keadaan

berbeban di halaman Fakultas Teknik Elektro Universitas

Udayana saat kondisi cerah (Senin, 31 Agustus 2015) ……..

Gambar 4.11 Grafik hasil pengukuran arus PV array dalam keadaan

berbeban di atap area internet corner Fakultas Teknik

Elektro Universitas Udayana saat kondisi cerah (Senin, 31

Agustus 2015) ………………………………………………

Gambar 4.12 Grafik hasil pengukuran arus PV array dalam keadaan

berbeban di halaman Fakultas Teknik Elektro Universitas

Udayana saat kondisi berawan (Selasa, 1 September 2015) ..

47

48

49

49

50

50

52

54

55

56

58

59

Page 14: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xiv

Gambar 4.13 Grafik hasil pengukuran arus PV array dalam keadaan

berbeban di atap area internet corner Fakultas Teknik

Elektro Universitas Udayana saat kondisi berawan (Selasa,

1 September 2015) ………………………………………….

Gambar 4.14 Tampilan menu resource solar GHI (Global Horizontal

Irradiance) di software HOMER Energy ……………………..

Gambar 4.15 Tampilan parameter beban di gedung DH untuk beban

keseluruhan dari pukul 00.00 WITA sampai dengan 11.00

WITA ……………………………………………………….

Gambar 4.16 Tampilan parameter beban di gedung DH untuk beban

keseluruhan dari pukul 12.00 WITA sampai dengan 23.00

WITA ……………………………………………………….

Gambar 4.17 Tampilan parameter beban di gedung DJ dan DI untuk

beban dari pukul 00.00 WITA sampai dengan 11.00 WITA .

Gambar 4.18 Tampilan parameter beban di gedung DJ dan DI untuk

beban dari pukul 11.00 WITA sampai dengan 23.00 WITA .

Gambar 4.19 Tampilan parameter generator set di software HOMER

Energy ……………………………………………………………..

Gambar 4.20 Tampilan parameter grid di software HOMER Energy ……

Gambar 4.21 Tampilan parameter PLTS di software HOMER Energy

dengan kapasitas PLTS sesuai hasil pengukuran …………...

Gambar 4.22 Tampilan konfigurasi on-grid …………………………………..

Gambar 4.23 Tampilan hasil dari simulasi software HOMER Energy

dengan konfigurasi on-grid kapasitas PLTS sesuai hasil

pengukuran …………………………………………………

Gambar 4.24 Tampilan perbandingan presentase produksi listrik hasil

simulasi dengan konfigurasi on-grid kapasitas PLTS sesuai

hasil pengukuran ……………………………………………

Gambar 4.25 Tampilan rincian produksi listrik dari PLTS hasil simulasi

dengan konfigurasi on-grid kapasitas PLTS sesuai hasil

pengukuran …………………………………………………

61

63

64

64

65

65

66

67

68

68

69

69

70

Page 15: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xv

Gambar 4.26 Tampilan konfigurasi off-grid ………………………………….

Gambar 4.27 Tampilan hasil simulasi …………………………………….

Gambar 4.28 Tampilan parameter beban di gedung DH untuk beban

penerangan dan kotak kontak dari pukul 00.00 WITA

sampai dengan 11.00 WITA ………………………………..

Gambar 4.29 Tampilan parameter beban di gedung DH untuk beban

penerangan dan kotak kontak dari pukul 12.00 WITA

sampai dengan 23.00 WITA ………………………………..

Gambar 4.30 Tampilan parameter beban di gedung DJ untuk beban dari

pukul 00.00 WITA sampai dengan 11.00 WITA …………..

Gambar 4.31 Tampilan parameter beban di gedung DJ untuk beban dari

pukul 12.00 WITA sampai dengan 23.00 WITA …………..

Gambar 4.32 Tampilan konfigurasi off-grid dengan beban gedung DJ dan

DH (penerangan dan kotak kontak) ………………………...

Gambar 4.33 Tampilan hasil dari simulasi software HOMER Energy

dengan konfigurasi off-grid dengan beban gedung DJ dan

DH (penerangan dan kotak kontak) ………………………...

Gambar 4.34 Tampilan perbandingan presentase produksi listrik hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid dengan beban gedung

DJ dan DH (penerangan dan kotak kontak) ………………...

Gambar 4.35 Tampilan rincian produksi listrik dari PLTS hasil simulasi

dengan konfigurasi off-grid dengan beban gedung DJ dan

DH (penerangan dan kotak kontak) ………………………...

Gambar 4.36 Tampilan rincian produksi listrik dari generator set hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid dengan beban gedung

DJ dan DH (penerangan dan kotak kontak) ………………...

Gambar 4.37 Tampilan parameter PLTS di software HOMER Energy

dengan kapasitas PLTS sama dengan beban maksimal …….

Gambar 4.38 Tampilan hasil dari simulasi software HOMER Energy

dengan konfigurasi on-grid kapasitas PLTS sama dengan

beban maksimal …………………………………………….

71

71

72

72

73

73

74

74

75

75

76

77

78

Page 16: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xvi

Gambar 4.39 Tampilan perbandingan presentase produksi listrik hasil

simulasi dengan konfigurasi on-grid kapasitas PLTS sama

dengan beban maksimal …………………………………….

Gambar 4.40 Tampilan rincian produksi listrik dari PLTS hasil simulasi

dengan konfigurasi on-grid kapasitas PLTS sama dengan

beban maksimal …………………………………………….

Gambar 4.41 Tampilan konfigurasi off-grid dengan beban gedung DH

(beban penerangan dan kotak kontak), gedung DJ dan

gedung DI …………………………………………………..

Gambar 4.42 Tampilan hasil dari simulasi software HOMER Energy

dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama dengan

beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke gedung DH

(beban penerangan dan kotak kontak), gedung DJ dan

gedung DI …………………………………………………..

Gambar 4.43 Tampilan perbandingan presentase produksi listrik hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama

dengan beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke

gedung DH (beban penerangan dan kotak kontak), gedung

DJ dan gedung DI …………………………………………..

Gambar 4.44 Tampilan rincian produksi listrik dari PLTS hasil simulasi

dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama dengan

beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke gedung DH

(beban penerangan dan kotak kontak), gedung DJ dan

gedung DI …………………………………………………..

Gambar 4.45 Tampilan rincian produksi listrik dari generator set hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama

dengan beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke

gedung DH (beban penerangan dan kotak kontak), gedung

DJ dan gedung DI …………………………………………..

Gambar 4.46 Tampilan konfigurasi off-grid dengan beban gedung DH

total dan gedung DJ ………………………………………...

78

79

80

80

81

81

82

83

Page 17: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xvii

Gambar 4.47 Tampilan hasil dari simulasi software HOMER Energy

dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama dengan

beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke gedung DH

total dan gedung DJ ………………………………………...

Gambar 4.48 Tampilan perbandingan presentase produksi listrik hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama

dengan beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke

gedung DH total dan gedung DJ ……………………………

Gambar 4.49 Tampilan rincian produksi listrik dari PLTS hasil simulasi

dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama dengan

beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke gedung DH

total dan gedung DJ ………………………………………...

Gambar 4.50 Tampilan rincian produksi listrik dari generator set hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS sama

dengan beban maksimal untuk pasokan energi listrik ke

gedung DH total dan gedung DJ ……………………………

Gambar 4.51 Tampilan konfiguarsi off-grid dengan kapasitas PLTS lebih

besar dari total beban maksimal ……………………………

Gambar 4.52 Tampilan parameter PLTS di software HOMER Energy

dengan konfiguarsi off-grid kapasitas PLTS lebih besar dari

total beban maksimal ……………………………………….

Gambar 4.53 Tampilan hasil dari simulasi software HOMER Energy

dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS lebih besar dari

total beban maksimal ……………………………………….

Gambar 4.54 Tampilan perbandingan presentase produksi listrik hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS lebih

besar dari total beban maksimal ……………………………

Gambar 4.55 Tampilan rincian produksi listrik dari PLTS hasil simulasi

dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS lebih besar dari

total beban maksimal ……………………………………….

83

84

84

85

87

87

88

88

89

Page 18: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xviii

Gambar 4.56 Tampilan rincian produksi listrik dari generator set hasil

simulasi dengan konfigurasi off-grid kapasitas PLTS lebih

besar dari total beban maksimal ……………………………

Gambar 4.57 Tampilan inverter Xantrex XW 6048 ………………………

Gambar 4.58 Tampilan Xantrex XW solar charge controller ……………..

Gambar 4.59 Skema perancangan jaringan mikro di Jurusan Teknik

Elektro Universitas Udayana ……………………………….

Gambar 4.60 Skema aliran daya listrik jaringan mikro paada saat on-grid

Gambar 4.61 Skema aliran daya listrik jaringan mikro paada saat off-grid

89

95

95

96

97

98

Page 19: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Intensitas radiasi matahari di Indonesia …………………………...

Tabel 2.2 Karakteristik teknologi sel surya ………………………………….

Tabel 2.3 Peak hour per day rata-rata daerah Bali …………………………..

Tabel 2.4 Batas Parameter untuk Sinkronisasi Penyambungan ……………...

Tabel 4.1 Data Gardu Trafo KA-0298 ………………………………………

Tabel 4.2 Spesifikasi data dari PV module merk Solarex MSX60 …………..

Tabel 4.3 Hasil pengukuran beban maksimal per jam di masing – masing

gedung Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana pada saat

jadwal perkuliahan ………………………………………………..

Tabel 4.4 Hasil pengukuran beban maksimal per jam di masing – masing

gedung Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana pada saat

libur pergantian semester …………………………………………

Tabel 4.5 Hasil pengukuran PV array di halaman Fakultas Teknik Elektro

Universitas Udayana saat kondisi cerah (Senin, 31 Agustus 2015)

Tabel 4.6 Hasil pengukuran PV array di atap area internet corner Fakultas

Teknik Elektro Universitas Udayana saat kondisi cerah (Senin, 31

Agustus 2015) …………………………………………………….

Tabel 4.7 Hasil pengukuran PV array di halaman Fakultas Teknik Elektro

Universitas Udayana saat kondisi berawan (Selasa, 1 September

2015) ……………………………………………………………...

Tabel 4.8 Hasil pengukuran PV array di atap area internet corner Fakultas

Teknik Elektro Universitas Udayana saat kondisi berawan

(Selasa, 1 September 2015) ……………………………………….

Tabel 4.9 Intensitas matahari selama setahun di Fakultas Teknik Elektro

Universitas Udayana ……………………………………………...

Tabel 4.10 Perbedaan jumlah PV Module sebelum dan sesudah perubahan

rangkaian PLTS …………………………………………………

Tabel 4.11 Spesifikasi data dari PV module merk BP 3150 …………..……....

15

21

24

36

46

51

52

53

56

57

59

60

62

92

92

Page 20: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xx

Tabel 4.12 Perbedaan jumlah PV Module sebelum dan sesudah perubahan

rangkaian PLTS dengan mengganti jenis PV Module …………………

93

Page 21: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xxi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Single Line Diagram Fakultas Teknik Universitas Udayana

Trafo KA-0298 ……………………………….………………..

Lampiran 2. Data hasil pengukuran beban ………………………………….

Lampiran 3. Hasil pengukuran per PV Array di Jurusan Teknik Elektro …...

Lampiran 4. Spesifikasi PV Module MSX-60 dan MSX-64 ………………...

Lampiran 5. Spesifikasi dan wiring diagram Xantrex XW Hybrid

Inverter/Charger ……………………………………………….

Lampiran 6. Spesifikasi PV Module BP 3150 ……………………………….

107

108

123

124

128

131

Page 22: PERENCANAAN SISTEM JARINGAN MIKRO - sinta.unud.ac.id · TENAGA SURYA (PLTS) DAN GENERATOR SET DI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA” ini dapat diselesaikan dengan tepat

xxii

DAFTAR SINGKATAN

AC = Alternating Current

ATS = Automatic Transfer System

BBM = Bahan Bakar Minyak

BT = Bujur Timur

DC = Direct Current

DG = Distributed Generation

DP = Distibution Panel

DS = Distributed Storage

GHI = Global Horizontal Irradiance

GW = GigaWatt

KBI = Kawasan Barat Indonesia

Kg = Kilogram

KTI = Kawasan Timur Indonesia

KWh = KiloWatt hours

LS = Lintang Selatan

LU = Lintang Utara

MDP = Main Distibution Panel

MW = MegaWatt

PLN = Perusahaan Listrik Negara

PLTD = Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

PLTG = Pembangkit Listrik Tenaga Gas

PLTS = Pembangkit Listrik Tenaga Surya

PLTU = Pembangkit Listrik Tenaga Uap

PWM = Pulse With Modulation

PV = Photovoltaic

SDP = Sub Distibution Panel

V = Volt

W = Watt

WITA = Waktu Indonesia Tengah