Power System Reliability
- Kecukupan
Hal ini keterkaitannya dengan ketersediaan fasilitas yang memadai dalam sistem untuk memenuhi kebutuhan (load) pelanggan. Termasuk fasilitas untuk pembangkitan, transmisi dan sistem distribusi yang dibutuhkan untuk menghantarkan listrik yang dihasilkan hingga titik beban. - Keamanan
Hal ini keterkaitannya dengan respon sistem terhadap gangguan, termasuk gangguan yang bersifat lokal dan gangguan dengan cakupan lebih luas, serta kehilangan pembangkitan ataupun transmisi utama.
Tipikal dari aspek probabilitas zona-zona tersebut adalah sebagai berikut:
- Level Pembangkitan
Tingkat forced outage dari sebuah pembangkit diketahui sebagai fungsi dari ukuran unit tersebut, sehingga presentase cadangan yang tetap (fixed percentage reserve) tidak dapat memastikan risiko secara konsisten. - Level Transmisi
Tingkat kegagalan dari saluran udara merupakan fungsi dari panjangnya saluran, aspek desain, lokasi, lingkungan dan lain sebagainya. Oleh karena itu, risiko yang konsisten terhadap gangguan pasokan tidak dapat dipastikan dengan membangun jumlah minimum jaringan. - Level Distribusi
Semua keputusan perencanaan dan operasi berdasarkan pada bagaimana teknik/pendekatan memperkirakan(forecasting) beban masa depan yang tidak dapat diperkirakan secara tepat, ketidakpastian akan selalu ada dalam perkiraan. Hal ini menyebabkan faktor yang bersifat statistik dinilai dengan cara probabilitas.
KEHANDALAN PEMBANGKIT
Kehandalan kapasitas pembangkitan didefinisikan dalam hal cukupnya kapasitas terpasang pembangkit untuk memenuhi beban sistem.Loss-of-Load Probability (LOLP)
Loss of Load merupakan kondisi dimana pembangkit tidak dapat memenuhi kebutuhan beban.adalah metode yang dipergunakan untuk mengukur tingkat kehandalan dari suatu sistem pembangkit dengan mempertimbangkan kemungkinan terjadinya peristiwa sistem pembangkit tidak dapat mensuplai beban secara penuh.
Istilah probabilitas dalam LOLP kurang tepat karena kuantitas yang dihitung dalam LOLP dihitung secara matematis, nilai yang dapat diperkirakan bukanlah probabilitas.
Gambar 2 Perpotongan Kapasitas Daya dengan Kurva Lama Beban Untuk Perhitungan LOLP |
"Semakin kecil nilai LOLP, semakin tinggi kehandalan sistem. Sebaliknya, makin besar nilai LOLP, makin rendah kehandalan sistem, karena hal ini berarti probabilitas sistem tidak dapat melayani beban yang makin besar."Nilai LOLP dapat diperkecil
dengan menambah daya terpasang atau menurunkan nilai Forced Outage Rate (FOR) unit pembangkit, karena dua langkah ini dapat memperkecil probabilitas daya tersedia.
Penentuan besarnya nilai LOLP dari suatu sistem harus mempertimbangkan besarnya peran penyediaan tenaga listrik pada sistem tersebut atau dengan kata lain berapa besar kerugian yang dialami pemakai energi listrik (konsumen) apabila terjadi interupsi atau gangguan penyediaan pasokan energi listrik.
FORCED OUTAGE RATE
Nilai kinerja pada unit pembangkit:diambil dari jumlah durasi gangguan unit per satuan waktu, biasanya dalam satu tahun, disebut dengan forced outage rate (FOR) yaitu kemungkinan terjadinya gangguan pada unit tersebut dalam persen atau angka desimal.
Makin kecil FOR nya makin tinggi jaminan yang didapat, sebaliknya makin besar FOR makin kecil jaminan yang didapat.
FOH : jumlah jam unit terganggu
SH : jumlah jam unit beroperasi
FOR Formula untuk beberapa pembangkit:
dengan
Nh : Jumlah jam dari pembangkit yang beroperasi
Contoh Sistem Dengan 3 Unit Pembangkit
Tabel 1. Data FOR Pembangkit |
Banyak kombinasi = 2^nDengan empat unit pembangkit ada 2^3 = 8 kombinasi pembangkit yang bisa terjadi dalam operasi sistem ditinjau dari segi penyediaan daya.
Keterangan : n = banyaknya pembangkit
Tabel 2. Kombinasi 4 Pembangkit |
Perhitungan LOLP
Sistem terdiri dari tiga unit pembangkit dengan kapasitas masing-masingnya 10 MW dan laju kegagalan pembangkit ( failure of rate, FOR) masing-masingnya adalah 10%.
Hasil perhitungan probabilitas kumulatif ditunjukan pada Tabel-3, singkatan Daya IN adalah unit pembangkit masuk sistem, yang mempunyai empat kemungkinan state space: yaitu 30, 20, 10 dan 0 MW. Sedangkan Daya OUT sebaliknya.
Tabel 3. Individual and Cumulative Probability |
perpotongan dengan sumbu datar adalah t1=0 dengan probabilitas kumulatif P1 untuk state space pertama (daya OUT 0 MW), state space kedua (daya OUT 10 MW) berpotongan pada t2=6 jam dengan probabilitas kumulatif P2, state space ketiga (daya OUT 20MW) berpotongan pada t3=21 jam dengan probabilitas kumulatif P3 dan state space keempat (daya OUT 30 MW) berpotongan pada t4=24 jam dengan probabilitas kumulatif P4.
Gambar 3. Kurva Lama Beban |
Pi : probabilitas sistem dapat menyediakan daya tertentu (misal: a)
ti : lamanya ketersediaan daya tertentu (a)
Berdasarkan persamaan ini didapat indeks LOLP pada sistem adalah
LOLP = Px0 + 0,271x6 + 0,028x21 + 0,001x24 = 2,238 jam/hari atau 34,036 hari/tahun.
Sumber atau Daftar Pustaka:
- Marsh, W. D. Diktat Electric Utility Power Generation Economics. New York: Clarendon Press-Oxford, University Press.
- Goel, Lalit. 2011. Power System Reliability – Concepts & Techniques, IEEE PES Distinguished Lecturer Program. Singapore: Nanyang Technological University.
- Keandalan Pembangkit, (Online), (http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/05/keandalan-pembangkit.html, diakses 13 Oktober 2013)