Electronic Theses and Dissertation

Abstrak- Sinar radiasi matahari dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi listrik dengan menggunakan sistem sel surya Fotovoltaik (PV). Pembangit listrik tenaga surya pada umumnya memiliki dua sistem pengoperasian yaitu, sistem on grid dan off grid. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain rancangan PV on grid baterai connected dengan kapasitas 60.000 Watt, agar dapat memenuhi kebutuhan beban di daerah pedalaman yang disimulasikan menggunakan software Simulink MATLAB R2017a. Pada penelitian ini dikembangkan model simulasi yang dimana sistem grid/utilitas diambil alih oleh baterai dengan mengatur frekuensi, tegangan dan sudut fasa mengikuti karakteristik yang ada pada grid utilitas. Inverter baterai akan bertindak sebagai sinyal acuan yang digunakan sebagai referensi tegangan dan frekuensi bagi inverter PV agar dapat beroperasi melakukan proses sinkronisasi. Dari penelitian diperoleh hasil simulasi menunjukkan model PV dengan baterai connected menghasilkan tegangan 560 V dan Frekuensi 50 Hz. Pada simulasi PV ini terdapat tiga variasi pengujian. Variasi pertama yaitu pengujian beban 20 kW menghasilkan arus beban sebesar 40 Ampere yang diuji dengan dua kondisi radiasi. Kondisi pertama nilai radiasi 800 W⁄m^2 dan 1000 W⁄m^2 , Variasi kedua yaitu pengujian beban 40 kW menghasilkan arus beban sebesar 82 Ampere dengan kondisi radiasi yang sama dengan nilai radiasi pada pengujian sebelumnya. Variasi yang terakhir adalah dengan menggunakan beban 60 kW menghasilkan arus beban sebesar 122 Ampere dan nilai radiasi pada pengujian juga bernilai 800 W⁄m^2 dan 1000 W⁄m^2 . Kemudian variasi radiasi dengan nilai 800 W⁄m^2 sampai dengan 1000 W⁄m^2 , semakin besar nilai radiasi maka semakin besar daya yang dihasilkan oleh panel surya. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa model dari inverter PV dengan inverter baterai connected dapat melakukan sinkronisasi untuk menyuplai beban secara bersamaan dengan menghasilkan output tegangan dan frekuensi yang sama.

Kata kunci: Fotovoltaik (PV), sistem on dan off grid, Islanding, PLN.

Abstract- Solar radiation can be used as a source of electrical energy by using a photovoltaic (PV) solar cell system. Solar power plants generally have two operating systems, namely, on-grid and off-grid systems. This study aims to design a PV on grid connected battery with a capacity of 60,000 Watt, in order to meet the load requirements in remote areas which are simulated using the Simulink MATLAB R2017a software. In this study, a simulation model was developed in which the grid/utility system was taken over by the battery by adjusting the frequency, voltage and phase angle according to the characteristics of the utility grid. The battery inverter will act as a reference signal that is used as a voltage and frequency reference for the PV inverter so that it can operate in the synchronization process. From the research, the simulation results show that the PV model with a connected battery produces a voltage of 560 V and a frequency of 50 Hz. In this PV simulation, there are three variations of the test. The first variation is the 20 kW load test produces a load current of 40 Ampere which is tested with two radiation conditions. The first condition is the radiation value of 800 W⁄m^2 and 1000 W⁄m^2 , the second variation is the 40 kW load test which produces a load current of 82 Ampere with the same radiation conditions as the radiation value in the previous test. The last variation is to use a 60 kW load to produce a load current of 122 Ampere and the radiation value in the test is also 800 W⁄m^2 and 1000 W⁄m^2 . Then the radiation variation with a value of 800 W⁄m^2 to 1000 W⁄m^2 , the greater the radiation value, the greater the power generated by the solar panel. The simulation results also show that the model of the PV inverter with the connected battery inverter can synchronize to supply loads simultaneously by producing the same voltage and frequency output. Keywords: Photovoltaic (PV), on and off grid system, Islanding, PLN.