ANALISIS KESTABILAN FREKUENSI SISTEM ON GRID PLTS IKN 10 MW PADA SISTEM KELISTRIKAN IBUKOTA NUSANTARA TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh DIDIK DARMAWAN NIM: 23122325 Program Studi Magister Teknik Mesin INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Januari 2025 Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian ` i ABSTRAK ANALISIS KESTABILAN FREKUENSI SISTEM ON GRID PLTS IKN 10 MW PADA SISTEM KELISTRIKAN IBUKOTA NUSANTARA Oleh Didik Darmawan 23122325 Program Studi Magister Teknik Mesin Peningkatan kebutuhan energi listrik dan isu pemanasan global mendorong pemanfaatan energi terbarukan sebagai solusi berkelanjutan. Salah satu perhatian utama adalah dampak lingkungan akibat peningkatan emisi polusi udara yang berkontribusi terhadap perubahan iklim. Energi surya merupakan sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan dan tidak memerlukan biaya bahan bakar. Namun integrasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya ke dalam sistem kelistrikan menghadapi tantangan akibat sifatnya yang intermittent serta ketergantungannya pada sumber energi utama yang tidak dapat dikendalikan. Hal ini dapat memengaruhi stabilitas sistem kelistrikan terutama kestabilan frekuensi. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, diperlukan teknologi penyimpanan energi dan sistem kendali yang mampu menjaga kestabilan frekuensi pada jaringan listrik di Ibu Kota Nusantara (IKN). Stabilitas frekuensi merupakan aspek krusial dalam sistem tenaga listrik yang dapat dijaga melalui pola operasi load sharing yang adaptif serta pemanfaatan sistem hibrida untuk penyimpanan energi. Pada sistem kelistrikan IKN, PLTS dengan kapasitas operasi 10 MW dikoneksikan secara on- grid dan tersinkronisasi dengan Sistem Mahakam melalui jaringan 20 kV. Kinerja PLTS sangat dipengaruhi oleh iradiasi matahari dan kondisi cuaca, menyebabkan daya keluarannya bersifat fluktuatif. Fluktuasi ini dapat diredam menggunakan baterai agar tidak berdampak signifikan terhadap kinerja pembangkit lainnya. Dalam penelitian ini, dilakukan simulasi menggunakan perangkat lunak DigSILENT 15.1 dengan beberapa studi kasus, meliputi pelepasan beban 100% yang memengaruhi frekuensi sistem dengan respon ada tidaknya free governor, serta implementasi sistem hibrida dengan baterai untuk meningkatkan kestabilan sistem. Hasil simulasi ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai batas kestabilan sistem ketika PLTS IKN beroperasi hingga kapasitas 50 MW, sehingga integrasinya tidak mengganggu kestabilan frekuensi jaringan listrik di IKN. Kata Kunci: Energi terbarukan, PLTS, Intermittent, frekuensi Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian ` ii ABSTRACT FREQUENCY STABILITY ANALYSIS OF ON-GRID SOLAR POWER PLANT SYSTEM 10 MW IN THE ELECTRICITY SYSTEM OF NUSANTARA CAPITAL CITY By DIDIK DARMAWAN 23122325 Master’s Program in Mechanical Engineering The increasing demand for electrical energy and global warming issues have driven the adoption of renewable energy as a sustainable solution. One major concern is the environmental impact of rising air pollution emissions, which contribute to climate change. Solar energy is environmentally friendly and fuel-free renewable energy source. However, integrating Solar PV into the electrical system presents challenges due to its intermittent nature and dependence on an uncontrollable primary energy source. This condition can affect the stability of the power system, particularly frequency stability. To address this issue energy storage technology and control systems are needed to maintain frequency stability in the power grid of Ibu Kota Nusantara (IKN). Frequency stability is a crucial aspect of the power system that can be maintained through adaptive load-sharing operations and hybrid energy storage systems. In the IKN power system, a 10 MW Solar PV is connected on-grid and synchronized with the Mahakam System through a 20 kV network.