Electronic Theses and Dissertation

Pertumbuhan kebutuhan energi listrik dan meningkatnya penggunaan energi terbarukan mendorong perlunya pengaturan operasi sistem tenaga listrik yang lebih optimal. salah satu metode yang digunakan adalah unit commitment, yaitu metode optimasi untuk menentukan jadwal operasi unit pembangkit agar kebutuhan beban dapat terpenuhi dengan biaya operasional yang minimum serta tetap memenuhi batasan operasi sistem. pada penelitian ini, battery energy storage system (bess) diintegrasikan ke dalam permasalahan unit commitment menggunakan metode mixed integer nonlinear programming (minlp) yang diselesaikan dengan solver scip melalui bahasa pemrograman python. sistem yang dimodelkan terdiri dari 10 unit generator termal, 4 unit pembangkit fotovoltaik (pv), dan 8 unit bess dengan efisiensi pengisian dan pengosongan sebesar 90% hingga 95%. simulasi dilakukan selama 24 jam dengan dua skenario, yaitu sistem tanpa bess dan sistem dengan bess. hasil simulasi menunjukkan bahwa bess dapat menyimpan energi saat daya yang dihasilkan melebihi kebutuhan beban, kemudian melepaskan energi tersebut ketika beban meningkat. kondisi ini mengurangi kebutuhan energi yang harus dipasok oleh generator termal sehingga penggunaan energi generator menjadi lebih rendah. dampaknya, total biaya operasional sistem juga mengalami penurunan, yaitu dari 336.953 usd pada skenario tanpa bess menjadi 329.642 usd pada skenario dengan bess. dengan demikian, diperoleh penghematan biaya operasional sebesar 7.311 usd atau sekitar 2,17%. berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa integrasi bess pada permasalahan unit commitment menggunakan metode minlp mampu mengurangi penggunaan energi dari generator termal sekaligus menurunkan biaya operasional sistem.

The increasing demand for electrical energy and the growing integration of renewable energy sources have driven the need for more optimal operation of power systems. One of the methods used to address this challenge is Unit Commitment, an optimization technique that determines the operating schedule of generating units to meet load demand at minimum operating cost while satisfying system operational constraints. In this study, a Battery Energy Storage System (BESS) is integrated into the Unit Commitment problem using the Mixed Integer Nonlinear Programming (MINLP) method, which is solved using the SCIP solver through the Python programming language. The modeled system consists of 10 thermal generating units, 4 photovoltaic (PV) units, and 8 BESS units with charging and discharging efficiencies ranging from 90% to 95%. Simulations are carried out over a 24-hour period under two scenarios: a system without BESS and a system with BESS. The simulation results show that the BESS stores energy when the generated power exceeds the load demand and releases the stored energy when the load demand increases. This reduces the amount of energy that must be supplied by the thermal generators, resulting in lower thermal generator energy usage. Consequently, the total operating cost of the system decreases from USD 336,953 in the scenario without BESS to USD 329,642 in the scenario with BESS. Therefore, the integration of BESS achieves an operating cost saving of USD 7,311, equivalent to approximately 2.17%. Based on these results, it can be concluded that integrating BESS into the Unit Commitment problem using the MINLP method effectively reduces the energy supplied by thermal generators while also lowering the overall operating cost of the system.