Skema Pelepasan Beban Menggunakan Relai Rate of Change of Frequency dengan Supervisi Under Frequency Relay

Adrianti Adrianti; Muhammad Nasir; Adiv Rama Salvayer

doi:10.24843/MITE.2020.v19i02.P18

Adrianti Adrianti Universitas Andalas
Muhammad Nasir Universitas Andalas
Adiv Rama Salvayer Universitas Andalas

##plugins.pubIds.doi.readerDisplayName## https://doi.org/10.24843/MITE.2020.v19i02.P18

Abstrak

Relai Rate of Change of Frequency (ROCOF) bekerja berdasarkan kecepatan perubahan frekuensi (df/dt) yang merupakan indikasi langsung dari ketidakseimbangan beban dengan pembangkit pada sistem. Dengan karakteristik ini pemanfaatan relai ROCOF sebagai relai pelepasan beban sangat menjanjikan. Pada penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kemampuan skema relai ROCOF untuk pemanfaatan sebagai relai pelepasan beban frekuensi rendah. Skema relai ROCOF yang diusulkan terdiri dari lima tahap pelepasan dan disupervisi oleh relai frekuensi untuk mencegah maloperasi pelepasan beban saat kejadian hubung singkat. Skema relai ROCOF diuji melalui simulasi pelepasan pembangkit dengan kontingensi N-1, N-2 dan N-2-1. Simulasi dilakukan menggunakan Digsilent Powerfactory dan dibandingkan dengan skema UFR. Untuk kontingensi N-1 dan N-2, hasil simulasi menunjukkan skema relai ROCOF dapat mengembalikan frekuensi ke nilai yang lebih baik dan dalam waktu yang lebih cepat dari pada skema UFR. Namun terdapat permasalahan dalam pengaturan sensitifitas relai ROCOF melalui setting delay waktu. Untuk kondisi kekurangan pembangkitan ringan dan sedang dibutuhkan setting delay yang cukup besar untuk memperoleh nilai df/dt yang sebenarnya dari nilai df/dt yang cenderung berosilasi. Namun untuk kekurangan pembangkitan yang parah, setting delay yang besar menyebabkan relai menjadi kurang sensitif sehingga sebagian kecil relai tidak bekerja pada semua tahap yang diharapkan.

##plugins.generic.usageStats.downloads##

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Referensi

1. G. M. N. C. Aryanata, I. N. Suweden, and I. M. Mataram, "Studi Analisis Governor sebagai Load Frequency Control pada PLTG menggunakan Fuzzy Logic Controller," Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, vol. 17, pp. 107-115, 2018.
2. M. D. Noviantara, I. N. Suweden, and I. M. Mataram, "Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik Dengan Automatic Generation Control (AGC) Dua Area Menggunakan Fuzzy Logic Controller," Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, vol. 17, pp. 263-270.
3. P. Kundur, N. J. Balu, and M. G. Lauby, Power system stability and control vol. 7: McGraw-hill New York, 1994.
4. T. C. Njenda, M. E. H. Golshan, and H. H. Alhelou, "WAMS Based Intelligent Under Frequency Load Shedding Considering Online Disturbance Estimation," in 2018 Smart Grid Conference (SGC), 2018, pp. 1-5.
5. A. Ketabi and M. Hajiakbari Fini, "Adaptive underfrequency load shedding using particle swarm optimization algorithm," Journal of Applied Research and Technology, vol. 15, pp. 54-60, 2017/02/01/ 2017.
6. H. Haes Alhelou, M. E. Hamedani-Golshan, T. C. Njenda, and P. Siano, "Wide-area measurement system-based optimal multi-stage under-frequency load-shedding in interconnected smart power systems using evolutionary computing techniques," Applied Sciences, vol. 9, p. 508, 2019.
7. Adrianti and A. Dyśko, "Risk assessment analysis to find optimum ROCOF protection settings," in 12th IET International Conference on Developments in Power System Protection (DPSP 2014), 2014, pp. 1-6.
8. W. Freitas, X. Wilsun, C. M. Affonso, and H. Zhenyu, "Comparative analysis between ROCOF and vector surge relays for distributed generation applications," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 20, pp. 1315-1324, 2005.
9. S. P. Chowdhury, S. Chowdhury, T. Chui Fen, and P. A. Crossley, "Islanding protection of distribution systems with distributed generators - A comprehensive survey report," in 2008 IEEE Power and Energy Society General Meeting - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, Pittsburgh, 2008, pp. 1-8.
10. "IEEE Application Guide for IEEE Std 1547(TM), IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems," IEEE Std 1547.2-2008, pp. 1-217, 2009.
11. M. H. Bollen and F. Hassan, Integration of distributed generation in the power system vol. 80: John Wiley & Sons, 2011.
12. A. Derviškadić, Y. Zuo, G. Frigo, and M. Paolone, "Under Frequency Load Shedding based on PMU Estimates of Frequency and ROCOF," in 2018 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe), 2018, pp. 1-6.
13. M. Q. Ahsan, A. H. Chowdhury, S. S. Ahmed, I. H. Bhuyan, M. A. Haque, and H. Rahman, "Technique to Develop Auto Load Shedding and Islanding Scheme to Prevent Power System Blackout," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 27, pp. 198-205, 2012.
14. D. Marsudi, Operasi sistem tenaga listrik. Yogyakarta: Graha Ilmu, 2006.
15. National-Grid, "Frequency Changes during Large Disturbances and their Impact on the Total System," National Grid, London 2013.
16. Digsilent. (2019, 20/03). Digsilent Power Factory Web. Available: https://www.digsilent.de/en/powerfactory.html
17. P. Demetriou, M. Asprou, J. Quiros-Tortos, and E. Kyriakides, "Dynamic IEEE Test Systems for Transient Analysis," IEEE Systems Journal, vol. 11, pp. 2108-2117, 2017.
18. M. A. Pai, Energy Function Analysis for Power System Stability: Springer US, 2012.
19. Z. Gajic, D. Karlsson, C. Andrieu, P. Carlsson, N. R. Ullah, and S. Okuboye, "Intelligent Load Shedding," CRISP2005.
20. "IEEE Guide for the Application of Protective Relays Used for Abnormal Frequency Load Shedding and Restoration," IEEE Std C37.117-2007, pp. 1-55, 2007.