Kemampuan menahan tegangan rendah pada sistem energi terbarukan hibrida yang terhubung ke jaringan listrik.

Sifat sumber yang terputus-putus ini dapat mengganggu stabilitas sistem tenaga listrik .

Oleh karena itu, kita dapat menggabungkan dua atau lebih sumber energi terbarukan tersebut untuk membentuk sistem energi terbarukan hibrida. Sistem hibrida semacam ini lebih menjanjikan dan efektif dalam menghasilkan tenaga, terutama di daerah terpencil, dibandingkan dengan sistem individual.

Mereka dapat menonjolkan keunggulan dari setiap sumber energi terbarukan yang digabungkan dan juga melengkapi kebutuhan sistem tenaga konvensional. Ada begitu banyak sumber energi terbarukan yang tersedia, tetapi proyek tenaga angin dan surya semakin banyak diimplementasikan karena aksesnya gratis dan ramah lingkungan.

” Namun untuk menghubungkan sistem generasi baru ke jaringan listrik yang ada, operator sistem transmisi menetapkan persyaratan minimum yang harus dipenuhi, yang disebut Kode Jaringan (Grid Code ).

Tantangan utama pada sistem hibrida yang terhubung ke jaringan listrik adalah sistem tersebut harus berkontribusi pada kualitas daya dan stabilitas sistem daya. Saat terjadi gangguan di sisi jaringan listrik, tegangan pada titik sambungan umum (PCC) akan turun secara tiba-tiba. Hal ini akan berdampak buruk pada seluruh sistem hibrida karena penurunan tegangan secara tiba-tiba meningkatkan kecepatan rotor generator sistem konversi energi angin (WECS) dan juga memengaruhi pengoperasian normal sistem PV.

Oleh karena itu, untuk melindungi sistem energi terbarukan, praktik yang lazim dilakukan adalah memutus aliran listrik ke sistem energi terbarukan ketika terjadi gangguan pada jaringan listrik.

Namun, saat ini, karena penetrasi sistem energi terbarukan yang lebih tinggi ke dalam jaringan listrik, pemutusan sejumlah besar sistem energi terbarukan secara instan dari jaringan listrik saat terjadi gangguan dapat memperburuk masalah stabilitas sistem tenaga listrik.

Karena pemutusan pembangkit listrik hibrida skala besar selama penurunan tegangan akan menyebabkan tegangan semakin turun , yang pada gilirannya mengakibatkan terputusnya lebih banyak unit pembangkit, sehingga menyebabkan kegagalan berantai.

Gambar 1 – Hasil uji penurunan tegangan pada sistem PV. Pada diagram ini, tegangan turun hingga sekitar 20% dari tegangan nominal selama kurang lebih 550 ms. Inverter PV mengenali penurunan tegangan dan menyalurkan arus reaktif sekitar 100% dari tegangan nominal ke dalam sistem selama gangguan berlangsung untuk mendukung jaringan listrik. Setelah gangguan teratasi, daya keluaran aktif ditingkatkan kembali ke nilai sebelum terjadinya gangguan dalam waktu 160 ms. (kredit: J. Dirksen; DEWI GmbH, Wilhelmshaven)

IEEE 1547a

Oleh karena itu, muncullah kode jaringan yang diperbarui, standar IEEE 1547a pada tahun 2014 , yang disebut sebagai Amandemen 1 terhadap standar IEEE 1547 tahun 2003, yang menuntut agar pembangkit listrik skala besar yang baru ini memiliki kemampuan Low Voltage Ride Through (LVRT) .

Sesuai dengan Amandemen 1 ini, akan ada koordinasi antara operator jaringan dan operator sistem energi terbarukan, mengenai bagaimana sistem energi terbarukan ini dapat mengatur tegangan dengan perubahan daya nyata dan daya reaktif.

Tujuannya adalah untuk mempertahankan pasokan daya yang berkelanjutan selama kondisi gangguan dan, alih-alih terputus dari jaringan, unit pembangkit harus tetap beroperasi meskipun terjadi kondisi tegangan rendah dan mendukung jaringan. Hal ini akan menghasilkan jaringan yang jauh lebih kuat, karena Sumber Energi Terdistribusi (DER) jelas diizinkan untuk tetap beroperasi meskipun terjadi kondisi tegangan rendah.

Dengan memberikan kontrol yang tepat pada sistem DER, kita dapat membuat sistem tetap berfungsi meskipun terjadi penurunan tegangan dengan menyuntikkan arus reaktif pada titik sambungan umum (PCC), sehingga meningkatkan tegangan yang telah turun akibat gangguan. Namun, metode ini melibatkan penggunaan beberapa rangkaian kontrol yang kompleks.

Oleh karena itu, di antara berbagai solusi untuk mencapai kemampuan LVRT, pilihan yang lebih baik adalah menggunakan perangkat FACTS (Flexible AC Transmission Systems) .

Gambar 1 – Sistem Hibrida PV-Angin yang terhubung ke jaringan listrik dan terintegrasi dengan FACTS-ESS

Teknologi FACTS menyediakan solusi canggih, seperti Unified Power Flow Controller (UPFC) – perangkat seperti FACTS dapat memberikan kontrol independen dan simultan terhadap aliran daya nyata dan reaktif. Karena injeksi daya reaktif yang instan, kondisi tunak tercapai lebih cepat. Selama transien besar, penyimpanan tautan DC perangkat FACTS mungkin tidak mencukupi karena terbatas pada nilai tertentu.

 Jadi, sistem penyimpanan energi cadangan (ESS) seperti Super Capacitor dapat dihubungkan ke tautan DC perangkat untuk meningkatkan kinerja dinamis sistem daya. Mengintegrasikan ESS ke dalam perangkat FACTS dapat menghasilkan fleksibilitas pengontrol yang lebih baik dengan menyediakan kemampuan daya aktif terdesentralisasi yang dinamis.

Dengan demikian, peningkatan kinerja dari kombinasi FACTS/ESS akan lebih menarik bagi penyedia layanan transmisi, terutama dalam hal mencapai kemampuan LVRT (Low Voltage Ride Through) pada sistem hibrida yang terhubung ke jaringan listrik.

 

KONTEN PREMIUM

Artikel-artikel teknis dalam kategori “Konten Premium” hanya dapat diakses sepenuhnya oleh Anggota Premium.  Panduan teknik elektro, artikel teknis spesialis, dan makalah yang ditulis oleh insinyur listrik berpengalaman di beberapa negara semuanya tersedia untuk pengguna premium. Sebagai seorang insinyur listrik yang bekerja di bidang Tegangan Rendah, Menengah, atau Tinggi, ini akan membantu Anda mengembangkan keterampilan teknis profesional yang Anda butuhkan di tempat kerja.

You cannot copy content of this page