ISSN: 1693-6 930                                                       93      Kom b inasi Fe ed Back dan  Feed Fo rward Kontrolle r PI sebag ai Ken dali …… (Di m as Anton A)  KOMBI NASI  FEED BACK  DAN  FEED FORWARD   KONTROLLER PI SEBAGAI KENDALI DYNAMIC  VOLTAGE RESTORER (DVR) UNTUK MEMULIHKAN  VOLTAGE SAG  DAN  INTERRUPTION       Dim as An to n A, Im ron Rosy adi, Mocham ad  Ash a ri, Heri Sury oatm ojo  Jurusan Te kn ik Elektro-F T I, Institut Tekn ologi Sepul uh  Nopem be r  Kampu s  ITS,  Keputih-Su k o lilo, Surabaya - 601 11   anton @ee.its.ac.id       A b st r a ct  Dynam ic volt age re storer (DV R )  i s  one   of  eq uipm ents to  prote c t sen s itive lo ad from   voltag e dro p . DVR is inst alled se rie s  with line fee der b y  se rial  transfo rm er which inj e ct ing  voltage when  under voltage  occurs . Thi s  research is investigat e  the capability of  DVR, whi c h  controlled b y  com b ination  of feed ba ck a nd  feed  forwa r d PI, to handle  voltage sag a nd  interruption.  DVR controls have  b een d e sig ned a nd im plem ented in DVR p r otot ype. As a result,  in sim u lation, DVR ca n m a intain volta g e  in  range 9 0 %  - 105% no m i nal voltage . Voltage at load  side   can be resto r e d   to 1   pu and   0.7 9   pu   w hen  voltage  sa g a nd inte rruptio n respe c tivel y .   Furthe rm ore,  DVR  prot otype  ca n restore 0.9 5  pu  whe n   volta ge sag a n d  0.54 p u  when   interruption.     Key w ord   : PI controlle r, Voltage sag,  Interru ption, DVR, Prototyp e    A b st r a k  Dynam ic volt age re store r  (DV R ) adala h   sal ah satu peral atan unt uk  m e lind ung i  beba n  sen s itif terha dap p enu run an tega ngan  se saat. DV R dip a sa ng  m e lalui trafo seri  dianta r a   pen yula ng da n beban  sen s itif untuk m enyunti k k an teg anga n pada  saat gangg ua n. Penelitian ini  m e m bahas kem a m puan DVR den gan   m enggun akan kom b ina s i   feed ba ck  d an  fee d   forward  kontrolle r PI  untuk m enga tasi volta ge  sag d an  inte rru ption. Kon t rol DVR  yan g  diren c a n a k an  juga diim ple m entasika n  ke protot ype  DVR. Ha sil  sim u lasi m enu nj ukkan  bah wa  tegang an b e ban  dapat  dij aga  pada ra nge yang  diiji nkan yaitu  9 0 %  s. d 105%  da ri tegan gan  no m i nal. Pada  saat  voltag e sag,  tegang an be ban dijag a  p ada nilai  1 p u  dan sa at terjadi inte rru p tion tegang an   beba n dapat  dipulihkan h i ngga m enca pai  0.97  pu .  Sedangka n  hasil pe ng ujian prototype   m enunjukka n  bahwa p ada  saat voltag e  sag terjadi,  tegang an be ban dap at dipulih kan hin g g a   0.95 pu. Sed ang kan  ketika terjadi i n terruption, p r oto t ype m a m pu m e m u lihkan tegan gan b e b a n   seb e sar 0.54  pu.    Kat a  Ku nci  : Cotroll e r PI, Voltage sa g,  Interruption, DVR, Prototyp e      1.  PEN D AHU LUAN    Kualitas d a ya listri k  m e ru pakan  sala h  satu  fa ktor p enting d a lam  siste m  kelist r ika n  di   indu stri mau pun konsum en lain. Hal  ini dika ren a kan sem a ki n jelek  kualita s  daya listrik  dari  suatu si stem  kelistri k a n , biaya yang haru s   dikel uarkan u n tu k meng atasi  perma sala h an- perm a salaha n yang ditimb ulka n juga  se makin  be sar.   Fakto r  utama  dari kualita s   supl ai tegan g an  listrik a dala h  magnitud o , bentuk g e lo mb ang da n freku ensi teg ang a n  [1].  Interruption  d an  volta ge sag  merupa ka n fenome na  penu run an te gang an yang  sang at  berp eng aru h  pada pro s e s  operasi onal  i ndu stri  atau  kon s um en lai nnya. Pihak  kon s um en d a n   indu stri seri n g  merasa di rugikan a k ib at kualit a s  ten a ga list r ik ya n g  tidak  meme nuhi p e rsyara ta n   untuk me njal ankan proses produ ksi.  Interruption  di u k ur  ketika ma gnitude teg a n gan kura ng d a ri  10% da ri teg anga n no min a l. Pada b e b e rap a   ka su s,  interruption   bi sa di  da hului  oleh  voltag e sag   jika te rjadi g angg uan  pad a su mbe r .  Voltage sag  te rjadi di anta r a  wa ktu terj ad inya gan ggu an   samp ai p e ral a tan p r ote ksi  be kerj a. Se dang ka n pa d a  si si  beba n  aka n  me ngal ami  voltage  sag   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 2,  Agustus 2 009 :  93 - 10 2   94 dan l ang su n g  dii k uti  int e rruption . La manya  i n terruption   pad a  beb an   te rgantu n g  pa da   kema mpu an reclo s e r  be ke rja [6].  Dari  studi ya ng telah dil a ku kan, ditu nj uka n  ba hwa  voltag e sag  dan  interruption  da pat  dise bab kan   oleh b e rb ag ai macam  kejadia n  di  si stem ten aga  sep e rti ga n ggua n hu bu ngan   sing kat, peru baha n beba n  yang cukup  besar secara  tiba-tiba,  en ergi zing  trafo  dan ka ra kteristik  pembe ban an  kosumen.  Voltage sa g  da n  interruption  bisa berpen garu h  fatal pada me sin-m e sin   prod uksi. Ketika terj adi  voltage sag  d an  i n terruption , mesin sin k ro n  bisa ke hilan gan  si nkro nisasi,  motor ind u ksi bisa men g a lami pen urunan  ke cep a t an dan  pro g ram able lo gic control  bisa  mengal ami   shut off  [1][2].   Untu k men g a tasi pe rma s ala han p e rubah an teg anga n terse but, dipasan g suatu   peral atan ya ng bi sa  me n j aga  ku alitas mutu te gan gan  di b eba n.  Dynam ic Voltage Re st ore r     (DV R )   meru pakan  sala h  satu  pe ralat an yang  bi sa men g komp ensasi t egan gan yan g  hil ang  se wa kt u  volt age sag  dan   interruption . DVR dip a sa ng dia n ta ra sumbe r  d an beb an y ang  bertuju an me mperbai ki mutu tegang an  di beban d enga n ca ra  menginj eksi tegan gan yan g   dibutuh ka n ketika terja d i gang guan.  DV R harus bi sa mendete k si  terjadinya  voltage sag  d an  interruption  d enga n tep a t, jika te gan gan  beb an  berflu k tua s i p ada  range  yang  di ijinka n  siste m   yaitu -10% s. d +5% da ri tegan gan n o m inal, maka DVR a k a n  tidak mel a kuka n apa -apa.  Hal ini  san gat pentin g bagi  en erg y  storag e  yang  diguna ka n DVR [4][5].      2. METODE PENELITIAN  Pada pen elitian ini telah dibuat prototyp e  DVR dan u n tuk pe rtimba ngan de sai n , simula si   DVR ju ga tel ah dibu at. Alur pe nelitian i n i dapat dilih at pada G a m bar 1. DV R d i pasang di ant ara   beba n d an  p o int of  com m on cou p lin g  (P CC )  se c a ra  se ri m e l a lui  suatu  tr afo s e ri  ( bo os te r   transfo rm er ).  DVR tersu s un  ata s  b e bera pa  ko m pone n yaitu  inverte r   su mber tega ng an,  rang kai an ko ntrol, trafo se ri dan  en erg y  storag e .  Gambar 2 ad ala h  sketsa pe masa nga n DVR  dalam suatu  keli strikan ind u stri.          Gamba r  1. Alur pen elitian           Gamba r  2. Sistem Kelist r ikan De nga n DVR  Peng ump u la n  Data   Dan Stud i  Literatur  Pemod e la n da n  Simulas i  Kontr o l  DVR   Desain  Protot ype  DVR sesuai  den ga n  Simulas i Anal isa  Kinerj a  DVR  (Simulas i da n  Protot ype)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Kom b inasi Fe ed Back dan  Feed Fo rward Kontrolle r PI sebag ai Ken dali …… (Di m as Anton A)  95 DC 13 5 6 4 2 A B C   Gamba r  3. Rang kaia n Voltage Sou r ce Inverter tiga fa sa     2.1   In v e rter  Inverter ya ng  digu nakan  p ada  DVR ad a l ah jeni s i n ve rter  sum b e r  t egan gan  ka rena  DVR   membutu h ka n injeksi tega ngan. Inverte r  yang dig una kan p ada p e m odela n  adal ah inverte r  PWM   deng an ala s an inverte r   PWM memili ki outp u t arus   sinu soi d a l , selain itu  untuk m eng atur  freku e n s i da n  magnitu dony a cu ku p me n gontrol  invert ernya  saja  de ngan te gan g an sumb er ya ng   kon s tan.  Da lam pe ran c anga n DV R ini, dig u n a ka n inve rter  sum ber tegan gan  yang   mengg una ka n enam bu a h  MOSFET seb agai  swit ch  untu k  tiap  fasanya. Ra ngkaian inve rter  untuk tiap fasanya dapat d ilihat pada G a mba r  3.  Besarnya tega ng an output da ri inverter PWM   dinyatakan sebag ai beri k u t :    V LL dc a V m 612 . 0                      (1)    dimana m a  a dalah in dek  modula s i yan g  diha silkan  SPWM.          2.2     Sumbe r  DC  Sumber  DC merup a kan  elemen ya ng sa ngat p enting ba gi DVR. Sumb er DC ini  nantinya  aka n  diu bah  ol eh inve rter  menjadi   tega ngan  AC ya ng di su ntikkan  ke  sal u ran.  Besa rnya su mber  DC a k an be rpen ga ruh p ada b e s arnya tegan gan yang di hasil ka n. Karena  tegang an pri m er pa da traf o se ri adala h  110 V line to line, maka  menu rut persamaan  (1) m a ka   besarnya su mber DC  yan g   diperl u kan adala h       V dc  = 110 / (0.612*m a )    jika nilai m a  m a ksimum a d a l ah 1, maka:      V dc  = 110 / 0.612   V dc  = 180 V       Gamba r  4.  Blok diag ram  kontrol tegan gan   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 2,  Agustus 2 009 :  93 - 10 2   96 2.3     Rangkaian Kon t rol   Pada saat si nyal analo g   yang disen s o r  diba ca   ole h  ran g kaian  kontrol, ma ka sinyal  tegang an a k a n  ditran sform a si kan  ke si st em dq0.  Ji ka  nilai tegan ga n Vd dan Vq melebihi b a ta s   yang diijin ka n pada  volt a ge sa g  dete c tion, maka ti mbul pe rbe d aan be sa ran  sinyal Vd da n Vq   yang disen s in g deng an teg anga n refe re nsi yang dite ntuka n  se bel umnya.   Perbe daa n tegan gan i n i  aka n  dite ru skan  ke  kont rol l er   untu k  di olah  sed e mi kian rupa   sehi ngg a teganga n output  yang dihasil kan  kontrolle r adala h  refe ren s i bagi  Si nusoidal Pul s e  Width Mod u l a tion  (SPWM )  untuk m e n g inje ksi kan t egan gan yan g  dibutuh kan  agar tega ng an  beba n menja d i norm a l ke mbali. Gamb ar 4 adal ah bl ok ra ng kaia n kontrol yang  diren c a n a k an .    2.3.1      Tran sforma si abc to dq   Adapun tuj u an da ri tran sform a si  ab c ke referen s i  dq  adal ah  untuk m e m udah ka n   pemrosesan  sinyal dima n a  tegang an si stem  3 pha sa diuba h me njadi 2 komp onen Vd d an  Vq.    Tran sf o r ma si   si st em ab c ke si st em dq   dis a jik an   dal am  d ua tingkat matriks, yaitu transfo rmasi   Clarke d an dil anjutkan tran sform a si Pa rk. Transfo rma s i Cla r ke,      c b a o V V V V V V 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 3 2               (2)    Tran sf o r ma si P a rk,       V V V V q d cos sin sin cos                                          (3)     dimana sud u t  θ  adalah sud u t radian d e n gan fre k un si  sistem jal a -jal a yang dipe roleh da ri  pha se  locked lo op  (PLL).      2.3.2    Voltage sag  d et e c t i o n   Jika tega ng an sumbe r   berva ria s i a n tara 0.9 - 1. 05 pu, ma ka DVR  aka n  tetap   menginj eksi kan teg ang an  untuk men u ju  ko ndi si  se im bang  sesuai t egan gan  refe ren s i yaitu  1  pu.  Oleh  ka ren a  i t u DVR me ng guna ka n  en ergy   storage  system  untuk m enyeimba n g k an d a ya inp u t- output. Ji ka  tegan gan  sum ber be rad a  p ada  ko ndi si  di  atas dal am  wa ktu  cu kup  l a ma, ma ka  a k an   muncul ma sa lah pad a  ene rgy   storage system .  Untu k  mengata s i masal ah  ini, maka dilakukan   penyemp u rna an si stem  ko ntrol d enga n  mengg una ka n  volt a ge sa g   dete c tion. Den gan ada nya  voltag e sag   dete c tion ,  DVR tida k  aka n  m enyu n tikkan te ga ngan  ketika  tegan gan  b eban   berva ria s i pa da ra nge di  atas. Metho de yang di g una kan b e rd asa r kan e r ro r tegan gan  rms   terhad ap te g anga n refere nsi ya ng m e ndete ksi  ad a n ya ga nggu a n  sim e tri m a upun  a s imetri.  Dete ksi g ang guan yan g  direncana ka n mengg una kan  rumus b e ri kut  :      threshold dq error U U ,                                                              (4)    deng an        2 , sup , 2 , sup , , q ply q ref d ply d ref dq error U U U U U          (5)    dimana U threshold   adalah nilai referensi u n tuk men ent u k an a pakah  DVR me nyun tikka n tegang an  atau dalam  keada an sta n d b y.      2.4       DVR  Prinsi p d a sar DVR ad alah  mengi nje ksi  tegan gan  di namik terko n t rol yang  dih a sil k an   oleh  inve rter  se ca ra se ri pada bu s  te gang an d eng an suatu trafo se ri  ( bo ost e r tra n sfo r m e r).   Pada sa at terjadi p enu runan tega ng an pada b u s  akibat gan g guan, se ca ra  otomatis DVR   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Kom b inasi Fe ed Back dan  Feed Fo rward Kontrolle r PI sebag ai Ken dali …… (Di m as Anton A)  97 bekerja   me n g inje ksi kan t egan gan din a mik terkont rol untuk me ngurangi pe n garu h  bu s yang   mengal ami p enuruna n teg anga n. Mula -mula  saat  terjadi pe nurun an tega nga n, sen s o r  d e te ksi   gang guan  a k an  memo nitoring  level t egan gan  pa da bu s. Ha sil mo nitorin g  terseb ut a k an  dikiri mkan se bagai si nyal input  pada  ra ngkaian kontrol DVR. Sinyal  terse but di olah se demi k ian  rupa   pa da ra ngkaian ko ntrol sehi ngga  menjadi   siny al  refe ren s i bagi  Sin u soidal Pul s e  Wi dth  Modulatio n  (SPWM) untu k  meng atur b e sa rnya tega ngan yan g  ha rus dii n je ksi kan oleh inve rter.   Prinsi p injeksi tegangan a dalah ap abil a  sumb er te gang an den g an frekuen si  tertentu   dihub ung kan  seri d eng an  sumb er teg anga n yang  lain den gan  freku e n s i sa ma, maka  a k an  diha silkan te gang an yan g  be sarnya  sama  den ga n penj umlah an kedu a sumbe r  tega n gan  terse but. Sebagai contoh  diketahui a m p litudo ma sing -ma s in g tegang an Vs dan Vi dengan   freku e n s i (f)  yang sa ma, yaitu Vs=2 00  V dengan freku enai 5 0  Hz d an Vi ad alah 10 0 V. Dari   persam aan:       sin sin i S L V V V                                            ( 6)    maka  ha rga  V L  merup a ka n ha sil da ri p enjumla han  a n tara  gelom b ang  sinu soi d al Vs d an Vi  yaitu   300 V. Kare n a  Vs da n Vi  memiliki  su du t phasa yang  sama, m a ka  tidak a da b e da ph asa ant ara   ked ua tega ng an tersebut          Gamba r  5.  Prototype DVR       3.   HASIL DAN PEMBAHASAN  Pada  peneliti an ini  telah  d i buat  simula si dan   p r ototype  DVR.  Ba g i an  p r otot ype   t e r d i r i   dari dua bagi an  yaitu kom pone n  da sa r DVR dan si stem  kontrol.  Kompon en d a sa r terdiri  d a ri   inverter tiga fasa, trafo se ri, sen s ing transfo rme r , optoko p ler d a n  sumb er DC. PC digun aka n   seb agai si ste m  kontrol  Prototy p e  den ga n metode interfaci ng men ggun akan  interface DSP card   Advente c h  P C I 17 10HG d an   siste m   ko ntrolnya  dibu at meng gun a k an  software  Simulink  Matl ab   7.0.     3.1 .   Simulas i  DVR  Dari  Gamb ar  2, dibuat sim u lasi d eng an  Matlab 7.0 de ngan nil a i pa rameter  sep e rti pada   Tabel  1. Sim u lasi  ga ngg u an yan g  di  la ku kan  terdiri  dari   voltage sag  s a tu  fasa,  volt a ge sa g  dua   fas a ,   volt a g e  sag  tiga fas a  dan  interruption .  Volta ge sa g  diseb abkan ad any a hubu ng si n g kat  pada b eba n 1 dan  interruption  diseba b k an ol eh terputusnya su mber. Hal-h a l yang dianal isa   adala h  be ntu k  g e lomb ang  tegan gan  be ban, regul asi  tegan gan, te gang an  referensi  inje ksi  d a n   daya yang di sunti k kan inv e rter.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 2,  Agustus 2 009 :  93 - 10 2   98 Tabel 1. Para meter Simula si   Par a meter Nilai   Tegangan  sumb er 3 fasa  (Vs)   6.1 kV  Tegangan  beban    380 V  Frekuensi sistem   50Hz  Trafo distribusi    0.5MVA;6.1kV/380V  Beban 1         2000 W; 500 VA R  Beban 2          1500 W; 150 VA R  Tegangan  base   6.1 kV untuk teg angan menen ga h    380 V untuk tega ngan rend ah   Trafo seri               3 kVA ; 110 / 380  V  Sumber DC   180 Volt.                  3.2   Prototy p e DVR  Selain kom p onen utam a di atas  protot ype  ini jug a  memerl ukan  komp one n tambaha n    yaitu  reg u lati ng tran sform e r , b eban  tig a  fasa d an  osiloskop  seba g a i alat  ukur.  Pengujia n  vol t age  sag  d an  int e rruption  ya ng dila ku kan  tidak be ra sal dari a dan ya gangg ua n pada  si stem,  melain kan di dapat kan de ngan  cara mengatu r  nil a i kelua r a n  dari  regulati ng tran sform e r.   Reg u lating transfo rm er  ad alah tra n sfo r mator 1 x 3  fasa yan g   dihub ung kan  deng an su mber  tegang an PL N 22 0 Volt pa da si si  prime r  nya da n  si si se kun dernya bisa men gha silkan  teg ang an   yang be rvari a si a n tar  0-4 30 Volt. Re g u lating tra n sf orme r ini di g una kan  se ba gai sumbe r  b agi  beba n dan  si mulator te rja d inya ga ngg uan. Spe s if ikasi regul ating  transfo rme r   yang dig una kan  adalah 3 KVA; 50-60 Hz Input 380 V (line to  line); Out put 0-430 Vol t; I = 4 A.    Kompon en d a sa r  protot yp e  DV R   terdiri da ri inve rter tiga fa sa, t r a f o se ri, trafo  sen s in g,  optokople r  d an su mbe r  DC. Inverter di su sun  sep e rt i pada G a mb ar 3 de nga n  mengg una kan  MOSFET tip e  6 N 60.  Unt u k  dapat  me ngop era s i k an  MOSFET  sebag ai sakl a r   p ada  inve rter,  tegang an  gerbang  atau  a r us  ba sis ha rus  dibe rika n   untuk mem b uat MOSFET  be ke rja.  P a da   pene rap anny a, tegang an t e rmin al pe ng hasil  pul sa ti dak dap at la ngsung  dihu b ung kan  den g a n   tegang an g e r ban g, ole h  ka ren a  itu  dipe rlu k an  su atu rang kaia n yang  meng hub un gka n   k e duanya. Pada inverter, digunak an optok opler sebagai is olas i  antara drive bas i s  dan gerbang  pada MOSF ET. Sumber DC se bag ai  input inverter dida patka n denga n m engg una kan  alat  Reg u lated  DC Powe r Sup p ly 6P-150 3 DU  d eng an b e sa r tegan ga n 11 volt.          Gamba r  6. Kompon en Da sar  P r ototype  DVR       3.3.  Simulasi dan Pengujian   Dari  ha sil  si mulasi  yang  dila ku kan,  dapat  dibu at tabel  mag n i t udo teg ang a n  be ban   sep e rti Tab e l  2. Dari Ta be l 2, dapat dili hat bah wa  kemamp uan  DVR den gan   kombi n a s i  f e ed  back  da n  feed forward  kontrolle r PI mempunyai  performa yang sama b agu snya de n gan   kontrolle r  fee d  back  PI dal am memuli hkan tegan gan  beba n menj a d i 1 pu  ketika  terjadi  volt ag e  sag , tetapi ketik a  terjadi  interruption  DVR  deng an   kombin asi  f eed ba ck  da n  feed forwa r d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Kom b inasi Fe ed Back dan  Feed Fo rward Kontrolle r PI sebag ai Ken dali …… (Di m as Anton A)  99 kontrolle r PI  mampu me m u lihkan tegan gan beb an  sampai 0.97 p u  dan DV R denga n kont rol l er  feedba ck PI   mampu me m u lihkan tega n gan be ban  se besar 0.88 p u .        Tabel 2.  Perbandi ngan M agnitud o  Teg anga n Beban   Jenis Gangguan   Tegangan  PCC ( % )   Injeksi DVR  Kontr o ller   Kombinasi (%)   Injeksi DVR  Kontr o ller  PI  (%)   A B  C  A  B  C  A  B  C  Voltage sag  satu fasa 50%   55.2  99.8  99.8  100  100.1   99.9  100  99.8  100.1   Voltage sag  satu fasa 70%   71.3  99.7  101  102  97.8  100.1   98.5  103  99.8  Voltage sag  dua  fasa 50%   76.2  53.8  99.9  97.6  98.7  100  98.9  98.1  99.9  Voltage sag  dua  fasa 70%   70.1  86.3  99.9  99.8  98.4  100.3   100  99.9  100  Voltage sag  tiga fasa 50%   50.1  50.3  50.6  99.8  99.9  99.7  100  99.8  99.4  Voltage sag   tiga fasa 70%   71.2  71.3  70.9  100  99.2  100.2   99.3  98.8  100.1   Interrup t ion  0.1  0.1 0.2  97.5  97.2  97.6  87.5  88.1 87.7        Gamba r  8. Regula s i Teg a ngan Ketika  Voltage sa g  Satu Fas a  50%      Gamba r  9. Regula s i Teg a ngan Ketika  Interruption       3.4. Regula s i  Te gangan   Dari  Gamb ar 7 dapat dili hat, studi ka su s voltage  sag 5 0 % ditandai d eng a n  adanya  penu run an te gang an sum ber (P CC) d a ri deti k  ke  0,05-0,1  dan  denga n DV R, tegang an  bus  beba n da pat  dipulih kan  m ende kati 1 0 0 % . Sedang ka n pad a Gam bar 8 t e rlih at tegang an P CC  mengal ami  p enuruna n  sa mpai  deng an  0%, ini  me wa kili g ang g uan i n terrupti on. Ji ka  dilih at  hasil nya, se cara umum  dapat di simp ulka n bah wa  regula s i ya ng diha silka n  DVR de n gan   kombi n a s i  fe ed b a ck  dan  feed  fo rwad kontrolle r  PI b e rflukt u a si   pa da rang e -10 %   s.d. +5% d a ri  tegang an no minal. Tetapi  hal ini dalam prakte k  m a sih dip e rbol ehkan, ka ren a  biasa n ya b eban  sen s itif di de sain  bi sa m entoleri r  flukt uasi teg ang a n  pada  ran g e  tersebut. Adapu n penye bab  harg a  re gula s i yang berflu k tuatif adalah  bentu k  t egan gan yang  disuntikkan  DVR ke si stem tid a k  berb entu k  sin u soi dal mu rni .     Referen s i  Tegang an Injeksi  Dari  Gam bar 9 - 10, terli hat bah wa p ada  DVR d e ngan  kom b in asi  feed back  da n  feed   forward   kontroller PI, DVR hanya a k a n  menginj eksi tegangan  ketika terja d i gang guan ya itu  pada d e tik ke  0.05- 0.1, se dang ka n keti ka tega nga n sistem n o rm a l , DVR tidak a k an me nginj e ksi  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 2,  Agustus 2 009 :  93 - 10 2   100 tegang an  ka rena  pul sa ya ng di ha silka n  SPWM tid a k akan m enya l aka n  g a te in verter.  Hal i n i  san gat pentin g dalam p r a k tek kare na su mber  DC tida k digu na kan t e ru s men e ru s dan tidak a k an  cep a t habis.  Sedang ka n p ada ko ntroll er  feed back  PI, SPWM aka n  selalu m e n gha silkan pul sa   untuk me nyal aka n  inverte r  meskipu n  si stem sud ah no rmal kem bali.         Gamba r  9. Referen s i Te ga ngan Inje ksi Ketika  Voltage sa g  Satu Fas a  50%    Gamba r  10.  Referen s i Te gang an Inje ksi Ketika  Interruption       Day a  Aktif  DVR   Untu k meng kompen sa si te gang an ketika terjadi ga n ggua n maka inverter me n y untikkan  daya aktif sebag ai pen g k omp e n s a s i  daya yang  hilang. Be sa rnya daya y ang di sunti k kan   tergantu ng je nis ga ngg uan  dan juga fa ktor daya be b an. Besa rnya  daya aktif yang di sunti k kan  DVR ketika te rjadi ga ngg ua n adala h  se p e rti beri k ut:      cos ) cos( 1 V P                                          (7)    Diman a  P ad alah daya  akt i f yang disu ntikkan tiap fa sa,  V  adalah t egan gan  sag  (pu ) ,    adala h  su dut  daya beb an  dan   adalah  sud u t  pha se j u m p . Maka d a ya total yang disu ntikkan   ke saluran ke tika terjadi g a nggu an sama  denga n juml ah total daya yang disuntikkan  ke salura n.    c b a tot P P P P                                                (8)    Tabel be ri kut meru pa kan p e rhitun gan d a y a injeksi DV R den gan me ngab aikan su dut  pha se  jum p .    Tabel 3. Day a  Injeksi Inverter  Daya Beba n   Gang gua n tegang an   Daya DV R (Watt)  1500 Watt    150 VAR    per fasa     Voltage sa g  1  fasa (5 0%)  950   Voltage sa g  2  fasa (5 0%)  1700   Voltage sa g  3  fasa (5 0%)  2550   Interruption   4900       Dari T abel 3,  dapat kita lih at bahwa be sarn ya daya in jeksi palin g b e sa r terja d i saat  interrupti o n .  Hal ini  waja r karena  pad a sa at  interruption , semu a su plai day a beba n di suplai ole h  DVR.  Sedang ka n p ada  sa at terj adi  voltag e sag , daya injek s i  terbes ar  k e tika terjadi  voltag e sag  ti ga  fas a .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Kom b inasi Fe ed Back dan  Feed Fo rward Kontrolle r PI sebag ai Ken dali …… (Di m as Anton A)  101 3.5       Hasil Pengujian  Prototype   Paramete r selama   pen gu jian  p r otot yp e  me nggu na kan  tega nga n suplai    =   110  volt,  beban 5 watt/220 volt dan sumber  DC 11  volt. P enguji an yang dilakukan  pada  prototype   meliputi  volt a ge sa g  tiga fas a  70%,  vol t age sa g  tiga  fasa 50% d an  interruption .  Hasil yang   didap atka n adalah tega ng an pad a fasa  C dari  sumb e r  dan be ban.  Ha sil peng ukuran p ada  sal ah  satu fasa su dah me wa kili  fasa yang lain ka ren a  gang guan y ang diuji ad alah gan ggu an  seimb ang.       Voltage sa g  tiga fa sa 70 %  Gamba r  11  a dalah h a sil p enguji an  prototype  ket i k a   voltage sag  tiga fas a  70%. Dari  Gambar  11 terlih at b ahwa ketika  tegang an  su mber m enja d i  83 Volt, tegang an b eba n dipuli h ka n  hingg a 95 Vol t .    Voltage sa g  tiga fa sa 50 %  Gamba r  12  a dalah h a sil p enguji an  prototype  ket i k a   voltage sag  tiga fas a  50%. Dari  Gambar  terlihat bah wa ketika tega ngan  sumb er menjadi 62  Volt, teganga n beba n dipul ihka n hingg a  97 Volt.    Interruption    Gamba r  13  adala h  hasil  peng ujian  prototype  ket i k a   interruption.  Dari Gamb ar 13 terlih at  bah wa, tegan gan be ban di pulih kan hin g ga 54 Volt.      Gamba r  11.  Bentuk G e lo mbang T ega ngan  Prototyp e   Ketik a   Voltage sag  tiga fas a  70%      Gamba r  12.  Bentuk G e lo mbang T ega ngan  Prototyp e  Ketik a   Voltage sag  tiga fas a  50%      Gamba r  13.  Bentuk G e lo mbang T ega ngan  Prototype   Ketik a   Interruption     3.6 Analisa  Perbanding a n  Simulasi d e ngan  Prototype   Setelah dila kuka n pen guji an pad a  prototype  d an  si mulasi  volt a g e  sag  tiga fas a  dan   interruption , d apat dib uat p e rba ndin gan  nilai tegan ga n pad a beb an  setela h ad a injeksi teg ang an   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 2,  Agustus 2 009 :  93 - 10 2   102 dari DVR. Ta bel  4 menu nj ukkan pe rba n d inga n  tega n gan  b eba n  h a sil simul a si deng an  pr o t oty p e   DVR (dalam  pu). Teg ang a n  base  protot ype  yan g  dig una kan di b e ban ad alah 1 00 volt.    Tabel 4. Perb andin gan Te g anga n  Protot ype   de nga n Simulasi   Jeni s  Gang gua n   Simulas i   Prototyp e   Erro r %   V Beban  (pu)  V Beban  (pu)  Voltage sa g  7 0 %  0.99   0.95   4  Voltage sa g  5 0 %  0.99   0.97   2  Interruption   0.97  0,54   43     Dari d a ta di atas,  protot yp e  dapat mem u lihkan tegan gan men c a p a i  0.95 pu keti ka terja d i  voltag e sag  7 0 % dan 0.97 pu ketika terj adi  voltag e sag  50%. Teg anga n beba n  pada  protot ype   tidak bi sa  me nca pai 1  pu  d i karena ka n a danya  d r o p  tegan gan  pad a trafo  se ri. Sedan gkan  ket i ka   terjadi  i n terruption  teg a n gan b eba n  hanya m a m pu dip u lih ka n sebe sa r 0 . 54 pu.  Den gan    mengg una ka n persama an  (1), maka tegang an ma ksimal yang dih a sil k an DV R deng an su mb er  DC 1 1  Volt adalah 6.7 1  Volt dan akan  dinai kkan  me njadi 54 Volt  oleh trafo seri. Seharusn y a   untuk m enda patka n tegan gan ma ksima l  110 Volt, maka  sum ber  DC yan g  dig una kan a dala h  18   Volt. Tetapi hal ini tidak dil a ku ka n ka ren a  adanya  ket e rbata s a n  pa da  DSP c a rd  yang inputny a  dibata s i maksimal 5 Volt. Pemasang an sumbe r  DC 18  Volt  akan meru sa k  DSP card.   Perbe daa n lain yang terl ihat dari  sim u lasi d an  p r ototype  a dal ah bentu k  g e lomba ng  tegang an pa da beba n. Pada sim u la si, gelom ba ng  tegang an me ngha sil k an h a rmo n isa yang  ke cil se dan g k an p ada  p r ototype , be ntuk gel omb a n g  tegang an  yang diha sil k an men gand ung  harm oni sa ya ng  besar.     4. SIMPULAN   DVR den gan  mengg una ka n  kontroll er kombina s i  feed  b a ck  da n  f eed fo rward  kontrolle r   PI  memiliki perfo rman si yang sama   bag usnya deng an kont rolle r  feed  back  PI dalam  menge mbali k an be ntuk ge lomban g teg anga n pa da  beba n me nja d i 1 p u  ketika terja d i  voltage   sag.  Keti ka t e rjadi   interruption , ko ntroll er  kombi n a s i   feed b a ck  d an  feed  forward  kontroller  PI  mampu me m u lihkan tegan gan be ban  se besar 0. 97 p u . Sedang ka n DVR de nga n kontrolle r  feed   back  PI  mampu memuli hkan tegan gan  beba n se be sar 0.88 pu.   DVR den gan  ko ntrolle r  ko mbina s i  fe ed b a c k  da n  fe ed fo rward  kontroller PI  memiliki   kele bihan d a l a m hal meng hemat  ene rg y storage . DVR aka n  me nyuntikkan d a ya paling b e sa r  k e tika terjadi  interruption  ji ka  diba nding kan  de nga n  voltage sa g .  Prototyp e  mam p u  me m u l i h k a n  tegang an beb an keti ka terj adi  volta ge sag . Pada sa a t   voltage sag  70% tegang a n  beba n mam pu  dipulih kan hi ngga 0.9 5  pu  dan pad a sa at  voltage sa g  50% tegan gan be ban m a mpu dip u lih kan   hingg a 0.97  pu. Pada  saat  interruption ,  protot ype   mam pu memulih ka n tegang an  b e ban  mencapai 0.5 4  pu.      DAF TA R PU STAK A   [1].   Math H.J . Bollen, ” Un de rsta nding Po we r Quality Probl em ”, New York: IEEE, 2000.  [2]. George   Kara dy  “Effect of   Voltage  sag s  on  Loa d in   a Di strib u tion  System ”,   Power Sys t em  Enginee ring  Re sea r ch Ce ntre, Octo ber  2005.   [3].  M.H  Ras h id,  “  Po we r Ele c tronics Ci rcuit, De vices,  An d Appli c a t ions   ”, third edition ,  United  States of America, 2004.   [4].  J.G. Ni elsen,  Mich ael  Ne wman, ” Control strateg y  fo r d y nam ic  vo ltage resto r e r  at m edium  voltag e level ” , IEEE transa c tion on p o wer ele c tro n ics, Vol 19 no 13, Mei 2004.   [5].  M Asha ri, H Suryoatmoj o , M Pujiantara ,  ” P e m u lih Tega nga n  Kedip (Dyn am ic Voltage  Re store r ) M engg una kan  Tega nga n  Referen s i Vi rtual  Dalam  Koordinat  D-Q ” , Pros iding  Sem i nar Nasi onal XIII -  FTI-ITS 2007, 6-7 Maret 20 07 ,Surabaya    [6].  IEEE Std 1159-1995,  IEEE Recom m ended Practice for Monitori ng  Electri c  Power Qualit y.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.