Rancang Bangun Pengaturan Katup Aliran Debit Air (Water Flow Control) Pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Berbasis Fuzzy Logic Control

Abstract

Pada umumnya Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) menggunakan kontrol frekuensi dengan bantuan Electronic Load Controller (ELC). ELC merupakan pengatur beban elektronik dengan dummy load. Hal ini bertujuan untuk membuat penggunaan beban sebanding dengan daya pembangkitan generator untuk menjaga kecepatan putaran rotor supaya tetap stabil pada nilai 1500 rpm dan frekuensi stabil pada nilai 50 Hz. Namun, penggunaan ELC memiliki kekurangan yakni terdapat daya dan volume air yang terbuang pada sistem dummy loads. Dari kekurangan tersebut maka diperlukan metode kontrol yang mampu membuat penggunaan daya menjadi lebih efisien serta mampu menyetabilkan nilai frekuensi dan tegangan. Pada penelitian ini akan dirancang sistem PLTMH simulink dengan kontrol yang dapat mengatur katup keluaran debit air untuk putaran turbin dan generator yang disesuaikan dengan daya beban pemakaian. Prinsip kerja dari kontrol katuptersebut yakni untuk mengatur besarnya keluaran air yang digunakan untuk menambah atau mengurangi kecepatan turbin dan generator saat terjadi perubahan beban. Hal ini bertujuan untuk membuat generator akan menghasilkan daya yang sesuai dengan beban pemakaian sehingga akan mempertahan nilai frekuensi dan tegangan. Pada penelitian ini, akan diketahui respon kontrol dalam menyetabilkan nilai frekuensi dan nilai tegangan serta untuk mengetahui apakah kecepatan rotor dan frekuensi akan kembali stabil saat terjadi kenaikan beban atau penurunan nilai beban pemakaian. Beban penelitian yang diteliti yaitu bernilai 3,96 kW, 7,92 kW, 5,676 kW, 11,286 kW, 7,26 kW dan 13,2 kW. Hasil penelitian ini, dapat diketahui bahwa kontrol PID dan kontrol Fuzzy mampu menyetabilkan nilai frekuensi dan tegangan. Namun terdapat perbedaan pada respon waktu untuk mencapai nilai stabil. Pada kontrol PID memerlukan waktu sekitar 100 sekon untuk mencapai frekuensi 50 Hz saat terjadi perubahan nilai beban. Artinya, kecepatan rotor akan kembali stabil sekitar 1500 rpm saat mencapai waktu 100 sekon sedangkan kontrol fuzzy mampu menyetabilkan frekuensi 50 Hz atau mampu kembali mencapai kecepatan rotor 1500 rpm hanya dalam waktu sekitar 20 sekon. Adapun tegangan yang dihasilkan kontrol PID masih memiliki nilai drop untuk stabil pada 220 volt sedangkan tegangan pada kontrol fuzzy mampu tetap stabil sebesar 220 volt.