Perpustakaan Digital ITB

Akselerasi integrasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Atap di Indonesia, khususnya setelah perubahan ketentuan melalui Peraturan Menteri ESDM Nomor 2 Tahun 2024, mendorong kebutuhan akan metode penentuan batas penetrasi atau hosting capacity jaringan yang aman dan lebih representatif terhadap kondisi operasi. PLTS Atap terhubung ke jaringan melalui inverter berbasis elektronika daya yang dapat menghasilkan distorsi arus harmonik. Secara agregat, arus harmonik dari banyak inverter yang terhubung di sisi hilir berpotensi mengalir melalui transformator distribusi dan meningkatkan rugi-rugi berbeban, terutama winding eddy-current loss dan other stray loss. Peningkatan rugi-rugi tersebut dapat menaikkan temperatur operasi transformator dan memengaruhi penuaan isolasi. Dalam pendekatan net-loading konvensional, pembebanan transformator direpresentasikan melalui selisih antara beban dan daya PLTS. Pendekatan ini dapat merepresentasikan komponen fundamental secara sederhana, tetapi menjadi optimistis apabila faktor net-loading yang sama digunakan untuk menskalakan kontribusi harmonik, karena kontribusi harmonik terkait operasi inverter tidak serta-merta menghilang ketika net-loading fundamental mendekati nol. Penelitian ini mengembangkan formulasi Split-K sebagai aturan penskalaan terpisah antara komponen fundamental dan harmonik dalam model rugi-rugi transformator untuk mengevaluasi thermal hosting capacity. Penelitian dilakukan melalui empat tahapan utama. Tahap pertama adalah perumusan Split-K, dengan faktor fundamental ????????????????????=|?????????????????????????????????|????????? untuk merepresentasikan net- loading fundamental dan faktor ????????????=????????????????????? untuk menskalakan kontribusi harmonik yang diasosiasikan dengan tingkat operasi PLTS. Formulasi ini selanjutnya diintegrasikan dengan model rugi-rugi berdasarkan IEEE Std C57.110- 2018 dan model termal steady-state yang mengacu pada IEEE Std C57.91-2011. Tahap kedua merupakan verifikasi internal model pada kondisi sinusoidal nominal untuk memastikan konsistensi implementasi numerik terhadap parameter acuan transformator 400 kVA. Tahap ketiga mengevaluasi respons model menggunakan spektrum referensi arus ha rmonik inverter PLTS yang diskalakan ke skenario utama THDi 6,76%, dengan ???????????? = 1 , 1733 pada titik pembebanan field - informed 52, 75, 2 110, dan 130 kVA. Tahap keempat merupakan evaluasi lanjutan menggunakan lima skenario pembebanan siang berbasis data Advanced Metering Infrastructure (AMI) Maret – Mei 2026, yaitu 40, 47, 52, 60, dan 70 kVA, yang dibentuk dari 56 pelanggan common - core . Verifikasi internal menunjukkan bahwa model dasar mereproduksi kondisi acuan sinusoidal nominal dengan galat numerik 0,00. Pada kondisi nominal dengan spektrum harmonik baseline , rugi berbeban meningkat sebesar 120,72 W, dari 3.850,00 W menjadi 3.970,72 W, dan estimasi temperatur hot - spot meningkat sebesar 1,86°C dibandingkan kondisi sinusoidal. Pada empat skenario pembebanan field - informed , formulasi Split - K menghasilkan estimasi thermal hosting capacity yang lebih rendah sebesar 7,82 – 10,73 kVA atau 1,73 – 2,02% dibandingkan pendekatan net - loading . Evaluasi lanjutan menggunakan lima skenario AMI - derived memberikan hasil yang konsisten, yaitu thermal hosting capacity Split - K sebesar 432,60 – 461,56 kVA dibandingkan 440 – 470 kVA pada pendekatan net - loading , dengan perbedaan sebesar 7,40 – 8,44 kVA atau 1,68 – 1,80%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa koreksi akibat pemisahan penskalaan fundamental dan harmonik relatif kecil, tetapi konsisten searah. Pendekatan net- loading satu faktor cenderung sedikit melebihkan margin termal karena kontribusi harmonik ikut tereduksi ketika net-loading fundamental mengecil. Kebaruan penelitian ini terletak pada aturan pengaitan antara kapasitas operasi PLTS, net- loading fundamental, dan karakteristik spektrum harmonik dalam rantai perhitungan rugi-rugi, temperatur, dan thermal hosting capacity transformator distribusi. Formulasi Split-K ditujukan sebagai alat screening termal awal dan bukan sebagai satu-satunya dasar penetapan kuota atau persetujuan penyambungan PLTS, karena batasan jaringan lainnya serta validasi temperatur dan atribusi sumber harmonik secara empiris berada di luar lingkup penelitian.