Perpustakaan Digital ITB

Pengisian daya kendaraan listrik secara bersamaan pada Stasiun Pengisian Kendaraan Listrik (SPKL) memicu lonjakan beban transien masif yang mengancam stabilitas kelistrikan dan mempercepat keausan trafo distribusi Kampus ITB. Penelitian ini merancang sistem manajemen energi (EMS) sadar degradasi pada arsitektur mikrogrid arus searah (DC) hibrida yang mengintegrasikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), Battery Energy Storage System (BESS) LiFePO?, dan 8 unit SPKL DC Fast Charging 60 kW. Metodologi penelitian mencakup pemodelan dinamika degradasi baterai menggunakan Equivalent Circuit Model (ECM) orde-1 untuk mengekstraksi batas daya dinamis, dilanjutkan dengan perancangan algoritma EMS hibrida yang memadukan strategi rule-based dan Model Predictive Control (MPC) dengan horizon prediksi 24 jam beresolusi 1 jam. Kinerja algoritma kemudian dievaluasi menggunakan analitik aliran daya untuk memastikan Voltage Stability Index (VSI) selalu berada pada ambang aman. Hasil pemodelan ECM membuktikan bahwa penurunan State of Health (SoH) hingga 0,80 pada akhir masa pakai memicu pembengkakan resistansi internal hingga dua kali lipat, yang secara fisis membatasi kemampuan daya pelucutan puncak BESS dari 525 kW menjadi 418 kW. Implementasi algoritma MPC terbukti mampu memecahkan trade-off operasional dengan melakukan dynamic throttling yang menahan beban kerja baterai pada 130 siklus/tahun, sehingga memperpanjang proyeksi umur pakai BESS hingga 15,04 tahun. Algoritma ini secara konsisten berhasil mempertahankan nilai kestabilan tegangan bus DC pada seluruh pengujian kondisi batas ekstrem. Temuan ini mengonfirmasi bahwa stabilitas VSI pada akhir masa pakai baterai murni merupakan hasil intervensi adaptif EMS, menjadikan perencanaan kontrol sadar degradasi mutlak diperlukan demi keandalan operasional mikrogrid jangka panjang.