Universitas Airlangga Official Website

Metode Interkoneksi Cerdas untuk Mengintegrasikan Dua Microgrid

Skema interkoneksi dua Mikro Grid (dok pribadi)

Ketahanan dan keandalan sistem distribusi tenaga listrik telah ditingkatkan dengan menghubungkan beberapa microgrid untuk menciptakan microgrid yang saling terhubung. Saat menghubungkan microgrid, terdapat ambiguitas mengenai pembagian daya yang seimbang di beberapa microgrid. Ketidaksesuaian daya antara kapasitas pembangkitan sumber energi yang didistribusikan dan kebutuhan beban seluruh microgrid menjadi pertimbangan dalam penelitian ini. Metode interkoneksi cerdas (SIM) diusulkan untuk menyatukan dua microgrid yang saling terhubung ke jaringan utilitas.

Keuntungan dari teknik yang disarankan adalah konstruksi sirkuit yang mudah dan real-time yang dapat disesuaikan dan sederhana. Untuk mengevaluasi efektivitas pendekatan interkoneksi, dilakukan simulasi real-time dengan menggunakan real-time digital simulator (RTDS). Hasil simulasi telah mengkonfirmasi keefektifan metode interkoneksi cerdas yang diusulkan untuk menghubungkan dua microgrid selama mode terhubung ke jaringan.

Studi ini mempertimbangkan dua Mikro Grid (MG) dengan cara memasang MG secara berpasangan yang ditunjukkan pada Gambar di atas. Gambar tersebut menunjukkan Teknologi PV, generator diesel, baterai, dan riasan beban MG1. Sebaliknya, MG2 memiliki semua komponen seperti MG1 kecuali generator diesel. Trafo 3ph digunakan untuk mengintegrasikan MG dengan jaringan utilitas. Mikro Grid saling terhubung ketika saklar pintar BRK2 menerima sinyal dari metode interkoneksi cerdas yang diusulkan.

Hasil yang diperoleh melalui implementasi metode interkoneksi cerdas yang diusulkan pada testbed yang terdiri dari dua MG. Prototipe proses implementasi SIM yang diusulkan dalam platform RTDS digambarkan pada Gambar dibawah ini.

Dari hasil pengamatan, tidak ada transmisi daya antara dua MG dalam mode terhubung ke jaringan selama enam detik pertama. Daya ditransmisikan dari MG1 ke MG2 dari 6 hingga 10 detik setelah mode interkoneksi dimulai, dan dari MG2 ke MG1 dari 12 hingga 16 detik kemudian. Karena MG memiliki kelebihan pembangkitan PV, tidak ada pertukaran daya di antara MG dalam interval 10 hingga 12 detik meskipun keduanya saling terhubung. Kelebihan pembangkitan MG dimasukkan ke dalam grid selama 10-12 detik.

Karena MG1 menyalurkan daya ke MG2 dari 6 hingga 12 detik, aliran daya MG1 positif, namun aliran daya MG2 negatif karena penyerapan daya, dan situasi sebaliknya terlihat dari 12 hingga 16 detik. Pada 16 detik, kedua MG tidak memiliki kelebihan kekuatan untuk dibagikan karena tuntutan dan generasi mereka sama. Dalam waktu antara 16 hingga 18 detik, tidak ada transaksi daya yang terlihat antara jaringan listrik dan MG karena MG dapat memenuhi kebutuhan bebannya. Terakhir, pada detik ke-18, tuntutan beban pada kedua MG meningkat, sebagai hasilnya, tenaga mengalir menuju MG dari grid dalam waktu antara 18 hingga 20 detik.

Dalam makalah ini, pengiriman beban emisi ekonomi dilakukan berdasarkan SFO dan ESFO dengan tujuan untuk mengurangi total biaya pembangkitan dan tingkat emisi. Simulasi yang dijalankan pada Sistem Uji IEEE-6 membuktikan bahwa ESFO telah berhasil memperoleh pembangkitan daya optimal yang lebih baik dibandingkan dengan SFO sesuai dengan biaya pembangkitan minimum dan tingkat emisi minimum. ESFO juga terbukti menunjukkan karakteristik konvergensi yang cepat dan lebih kuat untuk masalah pengiriman emisi ekonomi gabungan.

Penulis: Lilik Jamilatul Awalin, ST, SPd, MT, PhD. 

Informasi detail dari riset ini terdapat pada tulisan kami di: 

https://ieeexplore.ieee.org/document/10502838