Prototipe Alat Ukur Untuk Analisis Stabilitas Transien Arus DC pada PLTS On-Grid

Muhamad Sardi Sopian, I Made Ari Nrartha, Sabar Nababan

Abstract


Stabilitas transien pada sisi DC dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) on-grid menjadi aspek penting dalam memastikan keandalan dan efisiensi konversi daya. Fluktuasi irradiansi matahari, perubahan beban, serta gangguan dapat mempengaruhi kestabilan tegangan dan arus di sisi DC, yang berpotensi menurunkan kinerja sistem secara keseluruhan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengembangkan prototipe alat ukur yang dapat digunakan untuk menganalisis stabilitas transien arus DC pada sistem PLTS atap on-grid 600 Wp yang terdiri dari dua modul PV dengan kapasitas masing-masing sebesar 300 Wp yang dirangkai secara paralel. Prototipe ini dirancang untuk memantau parameter listrik utama seperti tegangan, arus, serta respons sistem terhadap gangguan transien yang diakibatkan oleh masuk/ lepasnya pengaman sisi DC, hubung singkat pada modul PV, masuk/lepasnya PLTS ke grid dan efek bayangan pada salah satu modul PV. Metode yang digunakan mencakup perancangan perangkat keras berbasis sensor tegangan dan arus (ACS712), serta pengolahan data secara real-time menggunakan Arduino Mega 2560 dan modul kartu micro SD untuk interface penyimpanan data ke SDCard. Hasil pengujian menunjukkan bahwa alat ukur yang dikembangkan mampu mendeteksi transien arus DC pada sistem PLTS atap on-grid 600 Wp. Terdapat tiga sensor arus untuk menampilkan arus transien dengan kesalahan ukur rata-rata sebesar 2,17%, 2,38%, dan 4,61 % untuk sensor arus pada output modul surya 1, modul surya 2, dan arus dari gabungan output dua modul surya. Hasil pengujian sistem PLTS tersebut akibat masuk/ lepasnya pengaman sisi DC, hubung singkat pada modul PV, masuk/lepasnya PLTS ke grid, dan efek bayangan pada salah satu modul PV mengakibatkan transien arus yang membutuhkan waktu untuk stabil/kondisi steady state yang variatif antara 0,002 sampai 10,8 detik. 


Keywords


Stabilitas Transien Arus DC; Analisis Kestabilan; PLTS Atap on-grid 600 Wp; Alat Ukur

References


M. Bošnjaković, R. Santa, Z. Crnac, danT. Bošnjaković, “Environmental Impact of PV Power Systems,” Sustain., vol. 15, no. 15, pp. 1–26, 2023.

M. Tawalbeh, A. Al-Othman, F. Kafiah, E. Abdelsalam, F. Almomani, dan M. Alkasrawi, “Environmental impacts of solar photovoltaic systems: A critical review of recent progress and future outlook,” Sci. Total Environ., vol. 759, p. 143528, 2021.

N. Jayaraj, A. Klarin, dan S. Ananthram, “The transition towards solar energy storage: a multi-level perspective,” Energy Policy, vol. 192, p. 114209, 2024.

G. B. Patil, S. S. Raghuwanshi, dan L. D. Arya, “Stability Analysis of Grid-Integrated PV Systems,” Int. J. Eng. Trends Technol., vol. 72, no. 4, pp. 51–66, 2024.

W. Tang, B. Li, S. Hou, X. Shao, dan H. Yu, “Transient Stability Analysis for Grid-Connected Renewable Power Generation Systems Based on LMI Optimization Modelling,” Electronics, vol. 13, no. 24. 2024.

A. S. Saidi, M. Ben Slimene, dan M. A. Khlifi, “Transient Stability Analysis of Photovoltaic System with Experimental Shading Effects,” Eng. Technol. Appl. Sci. Res., vol. 8, no. 6, pp. 3592–3597, 2018.

“Arduino.” https://www.arduino.cc/

I. D. Rahman dan M. A. Auliq, “Prototype Alat Pemilah dan Penghancur Sampah Berbasis Mikrokontroler Arduino UNO R3 Sebagai Bahan Pupuk Organik,” J. Tek. Elektro dan Komputasi, vol. 6, pp. 245–254, 2024.

S. D. Nursyahuda dan B. Hariadi, “Rancang Bangun Sistem Pengendalian Kualitas Kondisi Ruangan Ideal Berbasis Arduino Uno Dengan Metode Fuzzy logic,” J. Tek. Elektro dan Komputasi, vol. 6, no. 1, pp. 36–47, 2024.

R. H. Saputra, K. Sugiarto, dan M. F. Lesmana, “Perancangan Plant Automation untuk Battery Monitoring System Menggunakan Arduino Uno,” J. Tek. Elektro dan Komputasi, vol. 6, no. 1, pp. 125–135, 2024.

A. B. Muljono, I. M. A. Nrartha, I. M. Ginarsa, dan I. M. B. Suksmadana, “Identifikasi dan Pengolahan Kandungan Harmonisa Sinyal Arus pada Beban Listrik Mobile Berbasis Arduino UNO,” J. Otomasi Kontrol dan Instrumentasi, vol. 9, no. 2, 2017.

A. B. Muljono, I. M. A. Nrartha, I. M. Ginarsa, dan I. M. B. Suksmadana, “Rancang Bangun Smart Energy Meter Berbasis UNO dan Raspberry Pi,” J. Rekayasa Elektr., vol. 14, no. 1, pp. 9–18, 2018.

“Mega 2560 Rev3.” https://docs.arduino.cc/hardware/mega-2560/

I. M. A. Nrartha, A. A. Mahendra, I. M. Ginarsa, dan A. B. Muljono, “Performance Analysis of On-Grid Rooftop Solar Power Plant with 600 Wp Capacity Based on Data Logger,” J. Renew. Energy, Electr. Comput. Eng., vol. 4, no. 2, pp. 131–141, 2024.

A. Ardiansyah, I. N. Setiawan, dan I. W. Sukerayasa, “Perancangan PLTS Atap on-grid System Pada Kantor Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Penelitian Dan Pengembangan Kota Probolinggo,” J. SPEKTRUM, vol. 8, no. 4, pp. 200–209, 2022.

W. Widyaningsih et al., “Analisis Arus, Tegangan dan Daya Automatic Transfer Switch pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dengan Kapasitas 1200 WP,” J. Rekayasa Mesin, vol. 18, p. 519, Dec. 2023.

K. Ogata, Modern control engineering, 4th edition. New Jersey: Prentice Hall, 2002.

A. Deniarahman, Sultan, and I. M. A. Nrartha, “Perencanaan pembangkit listrik tenaga surya rooftop kapasitas 600 Wp on-grid,” Jeitech, vol. 2, no. 2, pp. 22–33, 2024.

Arduino, “Arduino - Reference,” Language Reference, 2016. https://www.arduino.cc/en/Reference/HomePage.




DOI: https://doi.org/10.32528/elkom.v7i2.23840

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2025 Jurnal Teknik Elektro dan Komputasi (ELKOM)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

View My Status                                                                       Indexing Service

                             

UNMUH

   Publisher :
   UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
   Jl. Karimata No. 49 Jember 68121 East Java
   Website : www.unmuhjember.ac.id
   Email : kantorpusat@unmuhjember.ac.id

Editorial Address :
Electrical Engineering
Faculty of Engineering
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
Jl. Karimata No. 49 Jember 68121 East Java