Electronic Theses and Dissertation

Integrasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) ke dalam sistem tenaga listrik menghadapi tantangan terkait variabilitas output dan penurunan inersia sistem yang dapat memengaruhi stabilitas frekuensi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan Hosting Capacity (HC) PLTS dengan mempertimbangkan batasan frekuensi menggunakan metode Particle Swarm Optimization (PSO). Studi kasus dilakukan pada sistem IEEE 9 Bus dengan mempertimbangkan minimalisasi rugi-rugi daya, ROCOF, dan deviasi frekuensi sebagai fungsi objektif. Hasil optimasi menunjukkan bahwa lokasi untuk integrasi PLTS adalah pada bus 5 dengan kapasitas 38 MWp. Integrasi PLTS dengan kapasitas tersebut menghasilkan rugi-rugi daya aktif sebesar 2,90 MW, lebih rendah 63% dibandingkan kondisi sebelum integrasi PLTS. Analisis dampak variabilitas output PLTS menunjukkan bahwa fluktuasi output yang signifikan dapat menyebabkan deviasi frekuensi dan ROCOF yang besar. Penurunan inersia sistem akibat pengurangan pembangkit konvensional juga memengaruhi stabilitas frekuensi, dengan respons frekuensi yang lebih drastis saat terjadi perubahan beban. Kombinasi perubahan beban dan fluktuasi output PLTS secara simultan meningkatkan risiko ketidakstabilan frekuensi pada sistem dengan penetrasi PLTS yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil optimasi PSO dan analisis stabilitas frekuensi, penelitian ini memberikan rekomendasi HC PLTS sebesar 38 MWp (10% penetrasi) yang dapat diintegrasikan ke dalam sistem IEEE 9 Bus tanpa melampaui batasan stabilitas frekuensi yang ditetapkan. Hasil penelitian ini dapat menjadi acuan bagi operator sistem tenaga listrik dalam merencanakan dan mengelola integrasi PLTS dengan mempertimbangkan batasan frekuensi, serta memberikan dasar bagi pengambil kebijakan dalam menyusun regulasi dan insentif yang mendukung pertumbuhan energi terbarukan yang berkelanjutan.

The integration of Solar Power Plants (SPP) into the power system faces challenges related to output variability and the reduction of system inertia, which can affect frequency stability. This study aims to determine the Hosting Capacity (HC) of PLTS considering frequency constraints using the Particle Swarm Optimization (PSO) method. A case study was conducted on the IEEE 9 Bus system, considering the minimization of power losses, ROCOF, and frequency deviation as objective functions. The optimization results indicate that the locations for PLTS integration are at bus 5 with a capacity of 38 MWp. This integration resulted in active power losses of 2,90 MW, a 63% reduction compared to the condition before PLTS integration. The analysis of PLTS output variability shows that significant output fluctuations can lead to large frequency deviations and ROCOF. The reduction of system inertia due to the reduction of conventional generators also affects frequency stability, with more drastic frequency responses during load changes. The combination of load changes and PLTS output fluctuations simultaneously increases the risk of frequency instability in systems with higher PLTS penetration. Based on the PSO optimization results and frequency stability analysis, this study recommends an HC PLTS of 38 MWp (10% penetration) that can be integrated into the IEEE 9 Bus system without exceeding the established frequency stability limits. The results of this study can serve as a reference for power system operators in planning and managing PLTS integration considering frequency constraints, and provide a basis for policymakers in formulating regulations and incentives that support sustainable renewable energy growth.