KESEPAKATAN UNIT dan OPERASI EKONOMIS PEMBANGKIT


1. Kesepakatan Unit
Kesepakatan unit dapat didefenisikan sebagai proses pengambilan keputusan yang  optimal, penjadualan start-up dan shut-down unit-unit pembangkit guna  
meminimumkan biaya operasi selama periode pengamatan yang menjamin tercukupinya cadangan daya. Asumsi yang biasa digunakan untuk menyelesaikan 
permasalahan kesepakatan unit adalah:
1.Beban system setiap periode pengamatan adalah konstan dan telah diberikan (diperoleh dari estimasi beban)
   2. Rugi-rugi transmisi diabaikan 
3   Cadangan daya panas telah ditentukan.

Berdasarkan asumsí di atas kesepakatan unit dapat diformulasikan sebagai berikut :

Fungsi Obyektif
Minimisasi (Biaya bahan bakar + biaya Start-up)


Kriteria Pembatas
 Kesetimbangan daya pembangkit dan beban



Spanning reverse margin
 

Minimum up time
Suatu unit pembangkit apabila sedang beroperasi (On) tidak dapat dimatikan    
seketika sebelum minimum up time nya terpenuhi.
Minimum down  time
Unit pembangkit thermal tidak dapat dihidupkan dengan seketika karena memerlukan waktu untuk menaikkan temperature dan tekanan untuk siap membangkitkan daya. Dibutuhkan sejumlah biaya energi untuk menghidupkan unit-unit tersebut, biaya energi tersebut disebut biaya start-up. Biaya start-up diformulasikan sebagai berikut (13):



2. Operasi Ekonomis
Berdasarkan persamaan fungsi obyektif kesepakatan unit maka untuk setiap state harus ditentukan terlebih dahulu biaya bahan bakar FCOST (H,J) untuk menghitung biaya total. Biaya bahan bakar FCOST (H,J) tersebut ditentukan melalui Operasi Ekonomis Unit-unit on line pada state ke-J pada jam ke-H. Penentuan biaya bahan bakar merupakan suatu proses optimasi sendiri yang selanjutnya dikaji dalam Operasi Ekonomis.
Operasi Ekonomis dapat diformulasikan sebagai berikut(13,14):
Fungsi Obyektif
Minimisasi Biaya Bahan Bakar
                   ..........................................(6)
Keterangan:
    =  biaya bahan baker unit ke-i yang biasanya dinyatakan dalam persamaan
                    kuadrat

         =                     ……………………(7)

Kriteria Pembatas
           1.
           2.
Solusi permasalahan  tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan metode pengali Lagrange (13). Dengan demikian untuk minimisasi biaya pembangkitan daya untuk mensuplai sejumlah beban L dari unit-unit pembangkit on-line, dapat digunakan optimalisasi dengan pengali Lagrange berikut:
                                                           ...............................(8)

Pola  distribusi cadangan daya pada metode Operasi Ekonomis konvensional tidak praktis karena metode ini mempunyai keterbatasan dalam menangani kapasitas maksimum pembangkitan dan perbedaan laju kenaikan pembangkitan.
Jika seluruh kapasitas cadangan ditanggung oleh satu unit, maka kemampuan untuk mensuplai  beban puncak system tersebut akan minimum. Agar laju kenaikan pembangkit untuk membangkitkan cadangan daya lebih maksimal, maka cadangan daya harus didistribusi kepada beberapa unit yang mempunyai kapasitas pembangkit besar. Sehingga perlu ditentukan jumlah minimal dan cadangan daya panas yang telah ditentukan. Unit-unit tersebut ditandai sebagai unit yang harus tetap beroperasi selama pengamatan (must run unit)


IMPLEMENTASI PROGRAM DINAMIS PADA KESEPAKATAN UNIT

Program Dinamis yang digunakan untuk memecahkan permasalahan kesepakatan unit kali ini adalah metode Programa Dinamis dengan pentahapan ke  depan (Forward  Dynamic Programming) . Pemakaian metode ini memudahkan dalam inisialisasi tahap selanjutnya seperti halnya penentuan biaya start-up dan penentuan kombinasi unit pembangkit yang feasible.
Pada program dinamis, dalam setiap selang waktu pengamatan (beban dalam periode 1 jam dinyatakan konstan), dipertimbangkan kombinasi yang berbeda  dari seluruh unit pembangkit yang memberikan solusi yang feasible pada kondisi beban tertentu. Kemudian Operasi Ekonomis ditentukan untuk setiap kombinasi tersebut.   
Dalam Operasi sistem tenaga  untuk keadaan beban yang bagaimanapun, sumbangan daya dari setiap unit pada sistem tersebut harus diatur sedemikian sehingga biaya daya yang dibangkitkan menjadi minimum (14). Fungsi obyektif yang akan diminimisasi adalah biaya total operasi selama periode pengamatan dengan kriteria pembatas sistem yang meliputi kesetimbangan beban dan pembangkitan, keperluan daya cadangan, kapasitas tiap unit pembangkit, minimum up time, minimum down time, must run, dan lain-lain.
Untuk menentukan penjadualan pembangkitan seluruh unit dalam sistem
dengan total biaya minimal, algoritma iteratife (13) untuk menghitung biaya  total 
pada  jam ke-H dengan state feasible ke-J adalah:
 …(9)
Keterangan:
                    =  total biaya terkecil sampai state  (H,J)
                   =  biaya bahan bakar pada state (H,J)
   =  biaya start-up state (H-1,K) ke state (H,J)
                        {K}      =  set state yang feasible pada langkah H-1
Apabila biaya tiap state dihitung dengan persamaan (9), penjadualan pembangkitan optimal dapat ditentukan melalui pentahapan ke belakang.

Comments (0)

Isi Blog ini diposting dari tugas-tugas kuliah, catatan pribadi, dan berbagai bacaan yang bersumber dari buku, internet dll