Pengantar Pengaturan Primer (Governor Free) WG/GF PLTA/PLTU

Topik Dasar Pengaturan Primer Pengaturan Frekuensi pada Grid Code Profil Frekuensi pada Sistem Jawa Bali

Topik Dasar Pengaturan Primer Pengaturan Frekuensi pada Grid Code Profil Frekuensi pada Sistem Jawa Bali

Arti Penting Frekuensi Ukuran kualitas sistem tenaga listrik Indikator kesehatan sistem tenaga listrik Margin untuk recovery stabilitas transien Sehingga frekuensi dikendalikan secara ketat oleh semua operator sistem baik dalam kondisi normal maupun lainnya

Regulasi primer (Governor Free) Frequency Regulation Regulasi primer (Governor Free) Merespon dengan cepat terjadinya generation-load mismatch Masih terdapat steady state error (deviasi frekuensi) sesuai karakteristik speed droop Bekerja otomatis di masing-masing pembangkit Regulasi sekunder (LFC atau AGC) Mengembalikan frekuensi ke nilai nominalnya Bekerja dikendalikan oleh sistem SCADA dari Control Center

Sistem dengan Primary & Secondary Control Inertia & Damping Efek speed droop Secondary Control Primary Control 5 detik 20 detik 90 detik

Index kekuatan Sistem (Stiffness) Kekuatan sistem (β) : - primary regulation (R,Speed Droop) - Damping beban (D) MW / Hz Tanpa D Tanpa R

Bagan Kerja Pembangkit

Pengaturan Primer Pembangkit Governor Prime mover Rotating Mass Load

Regulasi Primer k = (1/s) * (Pnom/fo) DP = - k Df Dimana: k : Faktor partisipasi (MW/Hz) Pnom : Daya nominal unit (MW) fo : Frekuensi referensi (50 Hz) S : Speed droop DP = - k Df DP : Governor Action Df : Deviasi frekuensi (f – fo) (Hz)

Kurva Pengaturan Speed Droop :

Pengaruh Load Limit Terhadap Load Sharing f R2 2 Gen Capacitiy, Loading & speed drop (R) sama, R2 Load Limit Load Limit (Blocked Governor) berpengaruh pada: Load Sharing gen lain naik Frekuensi akhir turun R1 ∆ P2 ∆ P1 ∆fo ∆f1 Tanpa Load Limit Dg. Load limit R2

Efek Load Limit (Blocked Governor) Pada kondisi normal (tidak ada gangguan) frekuensi bisa menjadi sangat fluktuatif Ketidakstabilan sistem dapat terjadi jika hanya sedikit unit yang beroperasi governor free Restorasi frekuensi sistem ke kondisi normal menjadi lebih lama Transfer antar area dapat memperburuk pada waktu gangguan sistem

DEAD BAND Speed (%) Dead band Valve/gate position (%) Dead band didefenisikan sebagai besarnya perubahan kecepatan dimana hasil perubahannya tidak bisa diukur pada posisi Valve atau Gate di satu titik tertentu Dead band disebabkan oleh pergeseran Coulomb dan beberapa efek dari reaksi yang tidak baik dari governor, valve dan sistem relai hidrolik 15

16

Pengaruh Dead band Terhadap Load Sharing 2 Gen (Capacitiy, Loading, R sama, R2 dg. dead band) Dead band berpengaruh pada: Load Sharing Gen dg dead band lebih rendah Turunnya frekuensi f R2 R1 ∆ P2 ∆ P1 Dg Dead band R2eq

Pengaruh Dead Band terhadap Stiffness Index (Indek Kekuatan Sistem) Rumus Stiffness (IKS) Dead band menaikkan Req sehingg IKS akan berkurang Stiffness sistem Jawa Bali semester 1 2009 = 4,24% x beban sistem/Hz = 700 MW/Hz (BP 16600 MW)

Pengaturan Dead Band IEEE Standar dead band diperkenankan: Large ST: Max 0.06% (0.036 Hz utk 60 Hz) Hydro: Max (0.02% speed, 1.0% blade control) NERC Policy 1C, Guide 3 : Max: + 0.036 Hz Saran dari Konsultan PLN (EDF-Prancis, 1992) dead band harus dihindari, karena merupakan sumber delay action of primary control dan sumber ketidakstabilan sistem.

Topik Dasar Pengaturan Primer Pengaturan Frekuensi pada Grid Code Profil Frekuensi pada Sistem Jawa Bali

Aturan Jaringan 2007 (Grid Code) Terdiri atas : Grid Management Code (GMC), Connection Code (CC), Operating Code (OC), Scheduling & Dispatch Code (SDC), Settlement Code (SC), Metering Code (MC), Data Requirement Code (DRC), Additional Code (AC)

Pengaturan Frekuensi dalam Grid Code OC 3.1 Frekuensi Sistem dipertahankan dalam kisaran ±0,2 Hz di sekitar 50 Hz, kecuali dalam priode transien yang singkat, dimana penyimpangan sebesar ±0,5 Hz diizinkan, serta selama kondisi darurat. Pengendalian frekuensi dicapai melalui: aksi governor unit pembangkit (regulasi primer); unit pembangkit yang memiliki automatic generation control (pengendalian sekunder); …. OC 3.3 Aksi governor Pembangkit Semua unit pembangkit harus beroperasi dengan governor yang tidak diblok kecuali diizinkan oleh Pusat Pengatur Beban. Semua unit pembangkit harus menyetel karakteristik droop governor pada 5% kecuali diizinkan oleh Pusat Pengatur Beban untuk menyetel pada tingkat yang lain.

Topik Dasar Pengaturan Primer Pengaturan Frekuensi pada Grid Code Profil Frekuensi pada Sistem Jawa Bali

Ekskursi Frekuensi Kali Penyebab 3 Gangguan Kit 2 1 Gangguan Lur 99 Fluktuasi Beban 4 Defisit

(3

Sebaran Frekuensi L_Alert H_Alert L_Warn H_Warn Normal

Sebaran Frekuensi SJB 2008 vs 1995 - Standar Deviasi = 0.195 St.dev > 0.1 Target

Sebaran Frekuensi SJB 2008/9 vs 1995 2009

Sebaran Frekuensi SJB vs Australia - Standar Deviasi = 0.195 -Standar deviasi = 0.028 (Mainland), 0.033 (Tasmania)

Sebaran Frekuensi USA Deviasi Frekuensi 0.002-0.004 (USA, 2002-2003) Black Out New York (14/8/03) 50.25 50.17 50.08 50.00 49.92 Setara 50 Hz Deviasi Frekuensi 0.002-0.004 (USA, 2002-2003) 0.03 (Australia, May 2009) 0.195 (SJB, Juni 2008)

Respon Pembangkit pada saat Gangguan Besar

Respons Pembangkit Paiton Frekuensi Sistem

Respons Pembangkit Suralaya + Tanjung Jati Paiton # 7 Frekuensi Sistem

Respons Pembangkit Grati, Gresik, & Muara Tawar Paiton # 7 Frekuensi Sistem

Respons Pembangkit Muara Karang Paiton # 7 Frekuensi Sistem

Respons Pembangkit Priok Paiton # 7 Frekuensi Sistem

Status Governor Free pada SCADA Status: Senin , 31 Agustus 2009 10:13 WIB http://scada.pln-jawa-bali.co.id

Terima Kasih Unity makes strength