Electronic Theses and Dissertation

Sistem distribusi pada penyulang RA.01 PLN UP3 Rantauprapat menghadapi kendala teknis berupa tingginya rugi-rugi daya aktif dan jatuh tegangan di luar batas toleransi akibat dominasi beban induktif. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan penempatan dan kapasitas kapasitor bank menggunakan metode Firefly Algorithm (FA) pada tiga skenario pembebanan, yaitu 100% (beban puncak), 150% (asumsi pertumbuhan beban), dan 50% (beban rendah), dengan simulasi melalui perangkat lunak MATLAB dan validasi menggunakan ETAP. Hasil analisis awal menunjukkan rugi daya aktif sebesar 48,0626 kW pada beban 100% dan melonjak menjadi 113,6255 kW pada beban 150%, di mana tegangan minimum merosot hingga 0,9252 pu sehingga melampaui batas toleransi jatuh tegangan SPLN sebesar 5%. Melalui optimasi FA, diidentifikasi tujuh lokasi bus paling optimal yaitu Bus 23, 38, 6, 58, 39, 44, dan 2. Setelah pengintegrasian kapasitor bank, rugi daya aktif pada pembebanan 100% berhasil direduksi menjadi 32,9838 kW dengan tingkat efisiensi reduksi sebesar 31,37%, sedangkan pada beban 150% turun menjadi 80,839 kW dan pada beban 50% menjadi 11,072 kW. Peningkatan profil tegangan juga terjadi secara signifikan, di mana tegangan minimum pada kondisi beban puncak naik menjadi 0,981 pu, memastikan seluruh bus pada jaringan memenuhi standar pelayanan SPLN. Perbandingan hasil antara MATLAB dan ETAP menunjukkan selisih nilai di bawah 1%, yang membuktikan bahwa Firefly Algorithm merupakan metode yang akurat, andal, dan konsisten dalam menyelesaikan masalah optimasi pada sistem distribusi radial.

The distribution system at the RA.01 Feeder, PLN UP3 Rantauprapat, encounters technical issues such as high active power losses and voltage drops exceeding tolerance limits due to inductive load dominance. This study aims to optimize the placement and capacity of capacitor banks using the Firefly Algorithm (FA) across three loading scenarios: 100% (peak load), 150% (load growth assumption), and 50% (low load), utilizing MATLAB for optimization and ETAP for validation. Initial analysis revealed active power losses of 48.0626 kW at 100% load, which increased sharply to 113.6255 kW at 150% load, with a minimum voltage dropping to 0.9252 pu, surpassing the 5% SPLN tolerance limit. Through FA optimization, seven optimal bus locations were identified: Bus 23, 38, 6, 58, 39, 44, and 2. Following the integration of capacitor banks, active power losses at 100% load were successfully reduced to 32.9838 kW, achieving a 31.37% reduction efficiency, while losses at 150% and 50% loads decreased to 80.839 kW and 11.072 kW, respectively. The voltage profile showed substantial enhancement, with the minimum voltage at peak load rising to 0.981 pu, ensuring all buses comply with SPLN service standards. The comparison between MATLAB and ETAP results showed a margin of error below 1%, proving that the Firefly Algorithm is an accurate, reliable, and consistent method for solving optimization problems within radial distribution systems.