Perancangan Boost Converter Penstabil Tegangan pada Pembangkit Listrik Gelombang Air Laut Tipe Pelampung dengan Metode PID
Abstract
Indonesia merupakan negara yang menempati urutan keempat sebagai negara
dengan jumlah penduduk tertinggi di dunia, Seiring dengan peningkatan jumlah
penduduk di Indonesia juga menyebabkan peningkatan kebutuhan akan energi listrik.
Sehingga, diperlukan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan sebagai
penggantinya salah satunya adalah gelombang air laut. Pembangkit listrik tenaga
gelombang air laut dengan generator linier memanfaatkan osilasi atau pergerakan
gelombang air laut yang ditangkap oleh pelampung. Tegangan yang dihasilkan dari
pembangkit jenis ini sangat bergantung pada jumlah lilitan, besar medan magnet, besar
volume pelampung, serta frekuensi dari gelombang tersebut. Oleh karena itu, untuk
meningkatkan dan menstabilkan tegangan keluaran diperlukan sebuah konverter
terkontrol.
Konverter diperlukan untuk meningkatkan tegangan keluaran menjadi lebih
tinggi yang disebut dengan Boost Converter. Tetapi, konverter itu hanya dapat
menaikkan tegangan dan tidak dapat menstabilkan tegangan sehingga perlu
dikombinasikan dengan pengendali. Pengendali PID adalah salah satu jenis sistem
kontrol yang sederhana yang dapat menjaga stabilitas kerja sistem karena termasuk
jenis kontrol dengan loop tertutup. Sehingga, perancangan boost converter ini
diharapkan untuk membuat sistem yang dapat meningkatkan dan menjaga kestabilan
tegangan keluaran dari generator linear pada pembangkit listrik gelombang air laut
berbasis pelampung.
Perancangan boost converter digunakan untuk menstabilkan tegangan yang
dihasilkan oleh generator linier dengan translator berupa pelampung yang terpasang
dengan lilitan berjumlah 10.000 lilitan dan stator berupa magnet berjumlah 15 buah
yang terhubung dengan pangkal penyangga. Boos converter yang dirancang digunakan
untuk menaikkan tegangan dari 5V-9V menjadi 12V. Hasil perancangan berupa nilai
duty cycle yang memiliki rentang 25%-58.33% dan nilai induktansi sebesar 2.27mH
dan kapasitansi sebesar 314µF. Sistem kontrol yang digunakan merupakan kontrol PID dengan nilai parameter diperoleh menggunakan metode penelaan try and error yang
disimulasikan dengan aplikasi MATLAB dan diperoleh parameter Kp 0.6088, Ki 0.6
dan Kd 0.000005.
Boost converter yang dirancang berhasil meningkatkan tegangan menjadi 12V
dengan variasi tegangan input sesuai dengan karakteristik gelombang air laut pada
Pantai Watu Ulo dengan tegangan maksimal sebesar 7.54V dan tegangan minimal
5.84V. Berdasarkan pengujian pembangkit listrik tenaga gelombang air laut yang
dilakukan di pantai Watu Ulo dapat diketahui penggunakan boost converter terkontrol
PID dapat meningkatkan tegangan dan menstabilkan tegangan keluaran pada nilai ratarata 12.025V serta nilai efisiensi keseluruhan boost converter sebesar 83.49%.
Collections
- UT-Faculty of Engineering [3844]