Publisher

FT UNDARFT UNDAR

Journal Jurnal JEETechJurnal JEETech Abstract

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro (MHPP) semakin penting untuk elektrifikasi terdesentralisasi, khususnya pada jaringan terpencil dan pedesaan dimana inersia rendah menjadikan frekuensi sistem sangat sensitif terhadap variasi beban yang tiba‑tiba. Masalah utama yang dibahas dalam penelitian ini adalah bahwa MHPP yang tidak terkendali serta pengendali PID yang disetel secara konvensional, termasuk basis Ziegler‑Nichols (PID‑ZN), masih menunjukkan deviasi frekuensi transien yang relatif tinggi bila dibandingkan dengan kontrol yang dibantu penyimpanan energi dan dioptimalkan secara metaheuristik. Artikel ini menyajikan sintesis berbasis benchmark dan analisis komparatif ternormalkan mengenai Load Frequency Control (LFC) yang didukung Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) untuk sebuah PLTMH berkapasitas 40 kVA, 32 kW, berfrekuensi 50 Hz, menggunakan Imperialist Competitive Algorithm (ICA) dan Bat Algorithm (BA), dengan menempatkan skenario tanpa kontrol dan PID‑ZN/pengendali PID konvensional sebagai baseline. Data benchmark literatur diproses kembali dengan mengkonversi overshoot per‑unit ke Hertz serta menghitung pengurangan relatif terhadap kondisi tanpa kontrol. Hasil menunjukkan bahwa kasus tanpa kontrol menghasilkan overshoot sekitar –0,000318 pu (–0,0159 Hz), sementara baseline PID‑ZN/konvensional menghasilkan –0,0002115 pu (–0,010575 Hz) atau penurunan overshoot sebesar 33,49 %. ICA menghasilkan –4,11 × 10⁻⁵ pu (–0,002055 Hz) dan BA menghasilkan –4,038 × 10⁻⁵ pu (–0,002019 Hz), dengan reduksi overshoot masing‑masing mencapai 87,07 % dan 87,30 % dibandingkan kondisi tanpa kontrol. Kontribusi utama penelitian ini berupa peta kesenjangan penelitian yang jelas, perbandingan baseline yang diperluas termasuk PID‑ZN dan kasus tanpa pengendali, serta dasar yang dapat direplikasi untuk validasi MATLAB/Simulink pada kondisi yang setara.

Conclusion

Artikel ini menyajikan studi komparatif optimasi SMES untuk LFC pada PLTMH menggunakan ICA dan BA berbasis data benchmark literatur, serta menambahkan baseline tanpa kontrol dan PID‑ZN/konvensional.Hasil menunjukkan bahwa PID‑ZN/konvensional mengurangi overshoot sekitar 33,49 %, sedangkan ICA dan BA masing‑masing menurunkan overshoot hingga 87,07 % dan 87,30 %.Keterbatasan utama terletak pada ketiadaan simulasi primer yang membandingkan keempat skenario pada model Simulink yang sama dengan parameter, fungsi objektif, dan beban identik, sehingga diperlukan validasi ulang untuk memastikan perbedaan kinerja yang disebabkan oleh karakteristik algoritma.

Future Research

Penelitian lanjutan dapat difokuskan pada (1) melakukan simulasi primer pada satu model MATLAB/Simulink yang identik, dengan menguji secara bersamaan skenario tanpa kontrol, PID‑ZN, ICA, dan BA menggunakan parameter batas yang sama serta beban langkah yang seragam, sehingga perbedaan performa dapat diatributkan secara eksklusif kepada algoritma; (2) memperluas metrik evaluasi selain overshoot, misalnya settling time, rise time, integral absolute error, integral squared error, konsumsi energi SMES, batas arus kumparan, dan sensitivitas terhadap variasi beban, untuk memperoleh gambaran komprehensif tentang keandalan dan efisiensi sistem; (3) mengembangkan model SMES yang lebih realistis dengan mempertimbangkan sifat non‑idealitas, kehilangan daya, dan dinamika termal, serta mengintegrasikannya dalam studi LFC pada PLTMH, termasuk eksplorasi kombinasi hibrida SMES‑CES guna meningkatkan robustitas terhadap fluktuasi sumber energi terbarukan. Dengan menggabungkan ketiga arah tersebut, penelitian selanjutnya dapat menutup celah validasi eksperimental, memperkaya basis pengetahuan tentang kontrol frekuensi mikrohidro, dan memberikan rekomendasi praktis bagi implementasi sistem penyimpanan energi cepat.

References

1. Optimization of load frequency control using grey wolf optimizer in micro hydro power plants | Novendra... doi.org/10.14203/j.mev.2023.v14.166-176Optimization of load frequency control using grey wolf optimizer in micro hydro power plants Novendra doi 10 14203 j mev 2023 v14 166 176
2. Penerapan SMES untuk Load Frequency Control pada PLTMH Menggunakan Ant Colony Optimization | Jurnal FORTECH.... journal.fortei7.org/index.php/fortech/article/view/591Penerapan SMES untuk Load Frequency Control pada PLTMH Menggunakan Ant Colony Optimization Jurnal FORTECH journal fortei7 index php fortech article view 591
3. Superconducting Magnetic Energy Storage Optimization for Load Frequency Control in Micro Hydro Power... doi.org/10.5815/ijem.2018.05.01Superconducting Magnetic Energy Storage Optimization for Load Frequency Control in Micro Hydro Power doi 10 5815 ijem 2018 05 01
4. Frequency stability improvement of micro hydro power system using hybrid SMES and CES based on Cuckoo... mev.brin.go.id/mev/article/view/359Frequency stability improvement of micro hydro power system using hybrid SMES and CES based on Cuckoo mev brin go mev article view 359

Metadata

File size	522.73 KB
Pages	11
DMCA	Report