Akhir-akhir ini, integrasi pembangkit dengan sumber energi terbarukan ke sistem
tenaga telah menjadi fokus utama dunia dalam mengurangi emisi karbon. Di
Indonesia salah satunya, terdapat kebijakan baru yang dikeluarkan pemerintah
dimana target penetrasi pembangkit energi baru terbarukan (ET) mencapai 23%
pada 2025 dan 31% pada 2050. Tetapi, karena sifatnya yang intermiten dan tidak
dapat menyediakan inersia, penggunaan pembangkit ET menimbulkan berbagai
tantangan ketika diintegrasikan dengan sistem, salah satunya adalah kestabilan
frekuensi. Oleh sebab itu, diperlukan studi untuk dapat menentukan tingkat
penetrasi maksimal pembangkit ET agar frekuensi sistem masih stabil. Paper ini
mengusulkan pemodelan respon frekuensi yang ekstensif untuk menentukan tingkat
penetrasi maksimal dari pembangkit ET. Pemodelan ekstensif dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak MATLAB Simulink. Sistem tenaga Sumatera Utara
dipilih dalam mengamati respon frekuensi sistem. Nilai konstanta inersia dan
konstanta load-damping keseluruhan sistem diperoleh dari simulasi perangkat
lunak sistem tenaga, DIgSILENT PowerFactory. Pada pemodelan yang diusulkan,
terdapat model turbin-governor untuk tiga jenis pembangkit konvensional yang
berbeda-beda: PLTU, PLTG, PLTGU. Terdapat dua parameter kestabilan frekuensi
yang diamati: deviasi frekuensi dan rate of change of frequency. Paper ini juga
menunjukkan kurva respon frekuensi untuk tingkat penetrasi pembangkit ET yang
berbeda-beda: 10%, 20%, dan 30%. Analisis dan hasil menunjukkan bahwa tingkat
penetrasi maksimum pembangkit ET pada sistem tenaga yang diimplementasikan
adalah 27,5%.