ESTIMASI KETINGGIAN AIR DAN TEMPERATUR UAP PADA MODEL STEAM DRUM BOILER DENGAN METODE EXTENDED KALMAN FILTER

Abstract

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) merupakan salah satu produsen penghasil listrik yang melayani kebutuhan listrik masyarakat yang diharapkan mampu bekerja secara optimal agar proses distribusi listrik tidak terhambat. Salah satu komponen utama yang memegang peranan penting pada PLTU adalah boiler. Steam drum boiler merupakan peralatan utama pada boiler. Pengukuran ketinggian air dan temperatur uap pada steam drum boiler merupakan hal yang sangat penting. Suatu penelitian telah dilakukan untuk model steam drum boiler. Jamaludin (2010) mengkaji model steam drum boiler menggunakan metode Ensemble Kalman Filter (EnKF). Kajian model steam drum boiler yang telah dilakukan membuat penulis tertarik untuk mengkajinya dengan menggunakan metode Extended Kalman Filter (EKF) yang merupakan bentuk pengembangan dari algoritma Kalman Filter. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengaplikasikan algoritma EKF dalam mengestimasi ketinggian air dan temperatur uap pada model steam drum boiler. Penelitian dilakukan dalam beberapa langkah. Langkah pertama adalah diskritisasi model steam drum boiler dengan menggunakan metode beda hingga maju. Langkah kedua adalah menambahkan faktor stokastik dalam bentuk noise. Langkah ketiga adalah menghitung matriks Jacobi dan mengimplementasikan algoritma EKF. Langkah keempat adalah mengestimasi ketinggian air dan temperatur uap pada model steam drum boiler. Langkah terakhir adalah menganalisis hasil simulasi. Analisis yang dilakukan adalah dengan cara membandingkan posisi real dengan posisi pada hasil estimasinya. Selanjutnya akan dievaluasi juga nilai kovariansi error-nya. Berdasarkan kajian yang telah dilakukan, didapatkan hasil bahwa hasil estimasi variabel state pada model steam drum boiler dengan menggunakan metode EKF memiliki tingkat ketelitian (accurancy) yang cukup baik. Hal ini ditunjukkan dengan hasil norm kovariansi error yang cukup kecil. Selain itu hasil estimasi ketinggian air memberikan nilai error (selisih nilai estimasi dengan nilai real) yang berkisar antara 0 hingga 0,01. Hasil estimasi temperatur uap juga memberikan nilai error yang sama, yaitu pada kisaran nilai 0 hingga 0,01. Dalam hal ini berarti hasil estimasi ketinggian air maupun hasil estimasi temperatur uap sama-sama mendekati nilai real- nya.