Docstoc

099_jurnal_stekin_vol22

Document Sample
099_jurnal_stekin_vol22 Powered By Docstoc
					         Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

   PEMBUATAN SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN BERBASIS TEORI FUZZY
           UNTUK MENGEMBANGKAN SUATU PRODUK BARU

                                          Fitri Wulandari
           Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Suska,Pekanbaru
                                   e-mail : fitri_wulandari@yahoo.com



                                                  ABSTRAK
         Sistem pendukung keputusan dengan menggunakan teori fuzzy untuk mengembangkan suatu produk
baru merupakan suatu sistem yang membantu para pembuat keputusan untuk menentukan jenis kendaraan yang
akan diproduksi dari beberapa pilihan produk. Data yang sulit diketahui nilai kepastiannya seperti market yaitu
permintaan, competitor, dan reseller, serta faktor keadaan sosial masyarakatnya yaitu usia, pekerjaan dan
kondisi ekonomi merupakan kendala yang akan dipecahkan dalam penelitian ini.
         Dengan menginputkan spesifikasi komponen sepeda motor maka model biaya dan alternatifnya dapat
ditentukan. Selain faktor bahan baku, diperhitungkan juga upah kerja dan biaya overhead didalam perhitungkan
faktor biaya produksi. Faktor ekstern seperti market dan individual diproses menggunakan data fuzzy dan model
fuzzy. Dari beberapa keuntungan pemodelan fuzzy, salah satunya adalah model fuzzy lebih mudah dimengerti,
dibangun dan dimodifikasi. Pada akhirnya sistem ini akan menghasilkan informasi kepada pembuat keputusan
mengenai estimasi biaya produksi dengan alternatifnya dan tingkat keputusan dari sistem apakah suatu produk
baik atau layak untuk diproduksi dengan mempertimbangkan faktor biaya produksi, market dan individu.

Kata kunci : data fuzzy, ekonomi, sistem pendukung keputusan,


                                                  ABSTRACT

The decision support system based on fuzzy theory one of methods that helps the decision makers in making
decision of which kind of vehicles will be produced. The data with uncertainties, such as market factor of
demands, competitors, resellers, and the social situations of society, i. e., age, occupation and economical
conditions represent obstacles study that will be solved in the research. Considering         the       component
specifications of motorcycle as the input, such as machine components, frame components and electric motor
system, the cost and its alternatives can be determined easly. The raw material, the labor wage and overhead are
factors calculated for factor of production cost. The fuzzy data of external factor such as market, and individuals
are processed using fuzzy method. One of the advantages of the fuzzy method is easier to understand, to
formulate and to modify. Finally, the system will provide the decision maker with the production cost estimation
and its alternatives and the decision level of the system whether a product is feasible to produced by considering
of production cost, market and individual factors, or not.

Key words : decision support system, fuzzy data, economic

PENDAHULUAN                                                   diperlukan terkadang sulit untuk diukur nilai
                                                              kepastiannya.
       Setiap orang sering dihadapkan pada                            Dalam penelitian ini diambil suatu
suatu keadaan dimana ia harus memutuskan                      contoh pengambilan suatu keputusan tentang
untuk memilih satu dari beberapa pilihan yang                 produksi sepeda motor. Dalam pengambilan
ada. Dalam membuat keputusan pilihan mana                     keputusan, terkadang pihak manajemen
yang menjadi terbaik diperlukan data dan                      dihadapkan pada permasalahan data-data dan
informasi. Namun data dan informasi yang                      informasi yang belum pasti nilai dan
                                                              ukurannya, baik data internal maupun



                                                        31
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                               Jurnal Sains, Teknologi & Industri

eksternalnya. Salah satu contohnya adalah                   BAHAN DAN METODE
penentuan         berapa        biaya      tepatnya
                                                                     Logika fuzzy berbeda dengan logika
untukmemproduksi sepeda motor jenis A dan
                                                            digital biasa, dimana logika digital biasa hanya
bagaimana pangsa pasarnya, yang dalam hal ini
                                                            mengenal dua keadaan yaitu: Ya dan Tidak
tentu harus dilihat juga factor market dan
                                                            atau ON dan OFF atau High dan Low atau "1"
individualnya.
                                                            dan "0". Sedangkan Logika Fuzzy meniru cara
         Dengan memanfaatkan teori fuzzy
                                                            berpikir manusia dengan menggunakan konsep
terutama untuk menentukan batasan dari
                                                            sifat kesamaran suatu nilai. Dengan teori
beberapa komponen yang menentukan factor
                                                            himpunan fuzzy, suatu objek dapat menjadi
pengambil keputusan akan dibangun suatu
                                                            anggota dari banyak himpunan dengan derajat
system       pendukung        keputusan       untuk
                                                            keanggotaan yang berbeda dalam masing-
mengembangkan suatu produk baru.
                                                            masing himpunan.
         Salah satu karakteristik dari sistem
pendukung keputusan adalah mendukung
                                                            Fungsi Keanggotaan (membership function)
semua fase dalam pembuatan keputusan yaitu
                                                                     Fungsi keanggotaan adalah kurva yang
intellegence,         design,      choice       dan
                                                            mendefinisikan bagaimana masing-masing titik
implementation. Adanya sistem ini memberi
                                                            dalam ruang input dipetakan ke dalam nilai
dampak        menaikkan       efektifitas    dalam
                                                            keanggotaan (derajat keanggotaan antara 0 dan
pembuatan keputusan, baik dari segi ketepatan,
                                                            1). Apabila U menyatakan himpunan universal
waktu maupun kwalitas, dan bukan pada biaya
                                                            dan A adalah himpunan fungsi fuzzy dalam U,
pembuatan keputusan atau biaya pemakaian
                                                            maka A dapat dinyatakan sebagai pasangan
waktu komputer.
                                                            terurut sebagai berikut (Wang, 1997) :
         Disamping         itu,      sistem      ini
menggunakan model untuk menganalisa                                         x,   A   x x U
keadaan-keadaan keputusan. Kemampuan                        dengan A (x) adalah fungsi keanggotaan yang
modelling            memungkinkan             untuk         memberikan nilai derajat keanggotaan x
bereksperimen dengan strategi yang berbeda-                 terhadap himpunan fuzzy A. yaitu :
beda dan konfigurasi yang berbeda pula.
         Sistem pembuat keputusan mempunyai                           A   :U      0,1
komponen yang terbagi dalam 4 subsistem,
yaitu (Turban, 1995):                                       Operasi pada himpunan fuzzy
  1. Management data : meliputi basis data                  Dalam himpunan fuzzy terdapat beberapa
     yang berisi data-data yang relevan dengan              fungsi keanggotaan himpunan fuzzy baru yang
     keadaan dan dikelola oleh DBMS                         dihasilkan dari operasi dasar himpunan fuzzy
     (database management system)                           yaitu :
  2. Manajemen Model : merupakan paket                        Intersection: A B = min ( A[x], B[y])
     software yang berisi model-model seperti                 Union : A B = max ( A[x], B [y])
     finacial, statistik, manajemen science, atau             Complement : A = 1 - A[x]
     model kwantitatif, yang menyediakan
     kemampuan analisa dan manajemen                        Variabel linguistik
     software yang cocok.                                   Variabel linguistik adalah sebuah variabel yang
  3. Subsistem       dialog      :    user    dapat         memiliki nilai berupa kata-kata dalam bahasa
     berkomunikasi dan memberi perintah                     alamiah (Wang,1997).          Setiap variabel
     melalui subsistem ini.                                 linguistik berkaitan dengan sebuah fungsi
  4. Manajemen Knowledge : merupakan                        keanggotaan. Sebagai contoh pengontrolan
     subsistem pilihan (optional) yang dapat                temperatur dapat dinyatakan sebagai variabel
     mendukung subsistem lain atau berlaku                  linguistik yang memiliki nilai-nilai linguistik
     sebagai komponen yang independent.                     seperti rendah, sedang, tinggi dan sangat tinggi
                                                            dengan fungsi keanggotaan untuk semua



                                                       32
               Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

temperataur diantara 10 dan 100 seperti                          Fuzzifikasi
ditunjukkan dalam gambar 1 berikut ini :                         Dalam fuzzifikasi, system input (crisp) dari
   u (x)                                                         system fuzzy ditransfer ke dalam himpunan
                                                                 fuzzy untuk dapat digunakan dalam
    1                                                            perhitungan nilai kebenaran dari premis pada
                                                                 setiap aturan dalam basis pengetahuan. Tahap
                                                                 ini mengambil nilai-nilai crisp untuk
                                                                 menentukan derajatnya. Selanjutnya nilai
                                                 X               kebenaran dari premis dapat dihitung
           0      20    40    60      80   100
                                                                 berdasarkan fungsi keanggotaannya. Bila
Gambar 1. fungsi keanggotaan diantara 0 sampai dengan 100
                                                                 terdapat lebih dari satu proposisi maka premis
                                                                 dari aturan dapat dihubungkan dengan operasi
Proses inferensi
                                                                 konjungsi (AND) dan disjungsi (OR).
         Proses penarikan kesimpulan dengan
menggunakan logika fuzzy dinamakan
                                                                 Inferensi
inferensi fuzzy. Logika fuzzy menggunakan
                                                                         Inferensi diimplementasikan untuk
himpunan fuzzy dalam merepresentasikan dan
                                                                 masing-masing        aturan    dalam      basis
memanipulasi informasi yang samar (tidak
                                                                 pengetahuan. Input untuk proses inferensi
jelas) untuk keperluan penarikan kesimpulan.
                                                                 adalah nilai yang diberikan oleh premis, dan
         Dalam       merepresentasikan     basis
                                                                 outputnya adalah suatu himpunan fuzzy.
pengetahuan (knowledge base), digunakan
                                                                 Metode yang biasa digunakan dalam proses
aturan-aturan (rules) IF THEN yang terdiri dari
                                                                 inferensi adalah min dan product (Havinga et
dua proposisi yang dinamakan premis
                                                                 al, 1999). Dalam metode inferensi min, fungsi
(antecedent) dan kesimpulan (consequent)
                                                                 keanggotaan output dipotong pada ketinggian
(Wang, 1997).
                                                                 fungsi yang disesuaikan dengan nilai
         Menurut Klir dan Bo (1995) proposisi
                                                                 kebenaran dari premis, sedangkan pada metode
fuzzy memiliki derajat kebenaran yang
                                                                 inferensi product fungsi keanggotaan output
dinyatakan oleh suatu bilangan dalam intervel
                                                                 diberi skala sesuai dengan nilai kebenaran dari
[0,1], dimana nilai 1 menyatakan benar dan
                                                                 premis.
nilai 0 menyatakan salah. Semua bagian dari
premis dihitung secara simultan dan
                                                                 Komposisi
diselesaikan untuk sebuah nilai tunggal dengan
                                                                         Komposisi adalah proses dimana
menggunakan operator fuzzy dalam himpunan
                                                                 himpunan fuzzy yang menyatakan output dari
fuzzy. Secara khusus, basis aturan fuzzy terdiri
                                                                 setiap aturan dikombinasikan bersama ke
dari aturan-aturan IF-THEN fuzzy berikut :
                                                                 dalam sebuah himpunan fuzzy. Metode
Ri : IF x1 is A1i and x2 is A2i .. and xn is Ani
                                                                 komposisi yang umum digunakan adalah max
THEN y is Bi(1) Dimana Ri (1 i m) adalah                         (maximum) dan sum. Dalam komposisi max,
aturan ke-i, xj (1 i n) adalah variabel input,                   himpunan fuzzy untuk output ditentukan
y adalah variabel output, Aji adalah himpunan                    dengan mengambil titik maksimum dari semua
fuzzy untuk variabel input ke j dalam aturan ke                  himpunan fuzzy yang dihasilkan oleh proses
i, dan Bi adalah himpunan fuzzy untuk variabel                   inferensi untuk masing-masing aturan. Dalam
output dalam aturan ke i. Aturan dalam                           komposisi sum, himpunan fuzzy untuk output
persamaan 1 dapat ditulis sebagai                                ditentukan dengan mengambil penjumlahan
         Ri :IF X is Ai THEN y is Bi                             titik dari semua himpunan fuzzy yang
dimana :                                                         dihasilkan oleh proses inferensi untuk masing-
                  X = (x1, x2, ….., xn)                          masing aturan.
   A = (A1, A2, …., An)




                                                            33
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                          Jurnal Sains, Teknologi & Industri

Defuzzifikasi                                          4. biaya produksi sebelum memperhitungan
        Ada beberapa teknik defuzzifikasi,                factor risiko
namun yang umum digunakan adalah center                   Bproduksi = Bbahan + Bupah + Boverhead
average defuzzifier (Wang,1997). Metode ini               + overhead material
menggunakan nilai pusat (center) dan tingginya         5. biaya produksi dengan memperhitungkan
(height) dari himpunan fuzzy untuk                        factor risiko
menentukan hasil nilai crisp. Pusat dari suatu            Bprisk = Bproduksi + r
himpunan fuzzy adalah jika nilai titik tengah             Bprisk2 = Bprisk + p
dari semua titik dimana fungsi keanggotaan             6. biaya produksi Netto setelah ppn
dari himpunan fuzzy mencapai nilai                        Bpnet = Bprisk2 + ppn
maksimumnya adalah berhingga. Jika nilai titik
tengah adalah bilangan positif (negatif) tak           Keterangan :
berhingga, maka pusat didefinisikan sebagai            Bbahan = biaya bahan
nilai terkecil (terbesar) diantara semua titik         Boverhead = biaya overhead
                                                       rm = biaya overhead setiap mesin m/jam
yang mencapai nilai keanggotaan maksimum               tm = total waktu pengerjaan di mesin m
(Wang,1997). Gambar 2.4 menunjukkan pusat              Bupah = biaya tenaga kerja
dari beberapa himpunan fuzzy. Tinggi dari              zm = tingkat kesulitan pengerjaan di mesin m
suatu himpunan fuzzy adalah nilai keanggotaan          Bproduksi = biaya produksi sebelum memperhitungan
                                                       factor risiko
terbesar yang dicapai oleh suatu titik. Jika           Bprisk = biaya produksi dengan memperhitungkan factor
tinggi dari himpunan fuzzy adalah 1, maka              risiko
himpunan fuzzy tersebut dikatakan himpunan             Bpnet = biaya produksi Netto setelah ppn
fuzzy normal.
        Secara khusus, misalkan y-p adalah             1. Market (pasar), terdiri dari permintaan,
pusat dari himpunan fuzzy ke –p dan hp adalah             competitor, dan reseller. Kelompok
tingginya,     center     average     defuzzier           permintaan dibagi berdasarkan banyaknya
menentukan y* sebagai                                     permintaan terhadap jenis kendaraan yang
                      M                                   sama dalam kurun waktu bulanan. Faktor
                           y p hp                         competitor dievaluasi berdasarkan jarak
                     p 1
           y*                                             antara satu perusahaan dengan perusahaan
                          M
                                                          lainnya. Dan factor reseller dikelompokkan
                                hp
                          p 1
                                                          berdasarkan banyaknya barang yang
                                                          berhasil dijual.
HASIL DAN PEMBAHASAN
                                                       2. Individu, terdiri dari usia, pekerjaan, dan
Perancangan Subsistem Model                               kondisi ekonomi. Faktor usia yang
Subsistem model yang dirancang menyajikan                 diperhitungkan adalah usia dewasa karena
proses perhitungan biaya produksi sebagai                 pada usia inilah ditujukan konsumen
berikut :                                                 pengguna produk ini. Faktor pekerjaan
1. biaya bahan baku                                       diperhitungkan untuk pekerja kelas
          n         n          n
Bbahan= Bbahanx       Bbahany    Bbahanz )                menengah. Dan factor keadaan ekonomik
          x 1                   y 1   z 1                 dilihat pendapatan perbulannya.
2. biaya overhead
                 v                                     A. Proses Fuzzifikasi
Boverhead =           rm * tm
                m 1                                    Dari pengelompokkan nilai-nilai berdasarkan
3. biaya tenaga kerja                                  spesifikasi masing-masing terlihat adanya
           v                                           gradasi pengelompokkan yang kurang baik.
Bupah =         upah * zm * tm                         Untuk membuat gradasi yang lebih baik maka
          m 1                                          nilai setiap kelompok diberi jarak yang



                                                  34
           Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

overlap. Nilai overlap ini diperoleh dengan                       Tabel 3. Tabel keputusan tingkat pembatas untuk
cara memperlebar jarak (range) dari nilai                         faktor biaya produksi
awalnya, dimana besarnya tergantung dari                           Karak    Nilai Linguis        Tingkat pembatas
                                                                   teris    Tik
spesifikasi   karakteristik    masing-masing                       Tik                      SB     B      AB          TB
kelompok. Berikut ini diberikan nilai overlap
                                                                   Bahan    Murah
untuk masing-masing kategori :                                     baku     Sedang
                                                                            Agak mahal
Tabel 1. tingkat overlap masing-masing spesifikasi
                                                                            Mahal
     No          Spesifikasi        Tingkat overlap
                                                                            Sangat mahal
                                                                   Upah     Rendah
     1     Biaya produksi
                                                                   karya    Sedang
           Bahan baku               0.3 juta
                                                                   wan      Agak tinggi
           Upah karyawan            0.2 juta
           Overhead                 50                                      Tinggi
     2     Market                                                           Sangat tinggi
           Permintaan               5 satuan                       Overh    Kecil
           Competitor               5 km                           ead      Sedang
           Reseller                 5%                                      Agak tinggi
     3     Faktor Pribadi                                                   Tinggi
           Usia                     3%
           Pekerjaan                3%                                      Sangat tinggi
           Ekonomik                 0.3 juta
                                                                  Masing-masing tingkat pembatas diberi rating
Untuk spesifikasi bahan baku, berikut ini                         seperti dinyatakan dalam table 4
diberikan interval berdasarkan kelompoknya
masing-masing :                                                   Table 4. Tingkat pembatas dan ratingnya
                                                                           Tingkat           Rating
                                                                          pembatas
Tabel 2. Data tentang biaya produksi dengan                            Sangat baik          100 – 85
menggunakan overlap                                                    Baik                  85 - 60
 No       Spesifikasi       Kelompok              Interval             Sedang                60 - 40
                                                                       Tidak baik             40 - 0
     1    Bahan baku    Murah                  < 3.7
                        Sedang                 3.7 – 5.3
                        Agak mahal             4.7 – 6,8          Metode       pembatas    digunakan     untuk
                        Mahal                  6.2 – 7,8          menentukan kelas kesesuaian keputusan
                        Sangat mahal           > 7.6              berdasarkan     banyaknya    pembatas    dan
                                                                  intensitasnya. Berikut ini diberikan kriteria
     2    Upah          Rendah                 <1                 yang menentukan kelas kesesuaian keputusan
          karyawan      Sedang                 0.8 – 1.7          yang berhubungan dengan biaya produksi
                        Agak tinggi            1.3 – 2.2
                        Tinggi                 1.8 – 2.7
                        Sangat tinggi          > 2.3              Tabel 5. Tabel Kelas Kesesuaian
                                                                     Keputusan        Kriteria
 3        overhead      Kecil                  < 550                 Sangat baik      Faktor produksi memiliki
                        Sedang                 450 – 850                              minimal 2 pembatas sangat
                        Agak tinggi            750 – 1150                             baik dan/atau 1 pembatas baik
                        Tinggi                 1050 – 1550           Baik             Faktor produksi memiliki
                        Sangat tinggi          > 1450                                 minimal 2 pembatas baik dan/
                                                                                      atau 1 pembatas agak baik
                                                                     Agak baik        Faktor produksi memiliki
Untuk menentukan tingkat keputusan maka                                               minimal 2 pembatas agak baik
digunakan suatu metode pembatas. Hubungan                                             dan/ atau 1 pembatas tidak
                                                                                      baik
antara      tingkat     pembatas       dengan
                                                                     Tidak baik       Faktor produksi memiliki
pengelompokkan nilai diatas untuk faktor biaya                                        minimal 2 pembatas tidak baik
produksi diberikan dalam tabel 3



                                                             35
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                      Jurnal Sains, Teknologi & Industri

Untuk menentukan keputusan mengenai jenis                 1
produksi kendaraan sepeda motor, terdapat 4
tingkatan keputusan. Kriteria untuk penentuan                      murah               sedang               agak mahal                                     sangat mahal
                                                                                                                                           mahal
keputusan tersebut diberikan dalam tabel 6               0.5

berikut ini :

Tabel 6. Tabel Kriteria tingkat keputusan                 0                3.7   4   4.3   4.7    5   5.3                6.2   6.5   6.8       7.2   7.5    7.8

   Keputusan     Kriteria                                      Gambar 2. fungsi keanggotaan kelompok bahan baku
   Sangat baik   Faktor    produksi     memiliki
                 minimal 2 pembatas sangat              Persamaan fungsi keanggotaan dari kelompok
                 baik dan/atau 1 pembatas baik
   Baik          Faktor    produksi     memiliki
                                                        bahan baku adalah sebagai berikut :
                 minimal 2 pembatas baik dan/                                        1,      jika bb 3.7
                 atau 1 pembatas agak baik                                           4.1 bb
                                                          m urah   (bb)                     , jika 3,7 bb 4,3
   Agak baik     Faktor    produksi     memiliki                                        0.2
                 minimal 2 pembatas agak baik                                        0,      jika selainnya
                 dan/ atau 1 pembatas tidak baik
   Tidak baik    Faktor    produksi     memiliki
                 minimal 2 pembatas tidak baik                                        1,      jika 4,3 bb 4.7
                                                                                      bb 3.7
                                                                                             , jika 3,7 bb 4,3
                                                                   (bb)                  0.2
B.Proses Inferensi                                        sedang                      5.3 bb
                                                                                                jika 4,7 bb 5,3
                                                                                         0.2
    Secara garis besar, proses penentuan                                              0,      jika selainnya
tingkat keputusan dilakukan melalui 2 tahap.
Tahap pertama yaitu proses inferensi yang
                                                                                                 1,      jika 5.3 bb 6.2
dilakukan untuk menentukan tingkat pembatas                                                      bb 4.7
dan tahap kedua dilakukan untuk menentukan                                                              , jika 4.7 bb 5.3
                                                                            (bb)                    0.2
tingkat keputusan.                                        agak_ mahal                            6.8 bb
                                                                                                           jika 6.2 bb 6.8
Dalam inferensi tahap I, input merupakan suatu                                                      0.2
informasi mengenai nilai linguistik faktor                                                       0,      jika selainnya
pendukung produksi untuk menentukan
kesimpulan mengenai tingkat pembatas. Dan                                            1,      jika 6.8 bb 7.2
dalam inferensi tahap II, input merupakan                                            bb 6.2
                                                                                            , jika 6.2 bb 6.8
informasi tentang tingkat pembatas untuk                           (bb)                 0.2
mendapatkan kesimpulan mengenai tingkat
                                                          m ahal                     7.8 bb
                                                                                               jika 7.2 bb 7.8
keputusan.                                                                              0.2
                                                                                     0,      jika selainnya

B.1   Inferensi tahap I
    Dalam inferensi tahap I, tingkat pembatas                                                         1,      jika bb 7.8
                                                                                                      bb 7.2
disimpulkan dari nilai karakteristik faktor                    ssangat_ mahal        (bb)                    , jika 7.2 bb 7.8
pendukung produksi yang diinputkan. Tahapan                                                              0.2
                                                                                                      0,      jika selainnya
dari proses inferensi adalah fuzzifikasi,
inferensi dan defuzzifikasi.
                                                        Fungsi keanggotaan untuk tingkat pembatas
B.1.1Fuzzifikasi                                        ditentukan oleh ratingnya (r) dengan tingkat
Fungsi keanggotaan untuk setiap kelompok                overlap 5. Bentuk umumnya dapat dilihat
faktor pendukung produksi adalah berbentuk              dalam gambar 3 berikut ini :
trapezium. Berikut ini adalah fungsi
keanggotaan untuk faktor biaya produksi yaitu
bahan baku.




                                                   36
                 Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

 1
                                                                                                 yang disesuaikan dengan nilai kebenaran
                                                                                                 premis dari aturan – aturan tersebut. Nilai
             tidak baik                agak               baik
                                                                    sangat                       kebenaran diperoleh dengan menggunakan
 0.5                                    baik                         baik
                                                                                                 operator min

                           35     45           55          75 80   90    100
                                                                               rating (r)        B.1.3 Defuzzifikasi
 0                                                  65
                                                                                                       Himpunan fuzzy yang dihasilkan dari
     Gambar 3.            Fungsi keanggotaan untuk tingkat pembatas
                          ditentukan                                                             proses komposisi, dikonversi ke dalam bentuk
                                                                                                 crisp dengan menggunakan metode center
Bentuk persamaan untuk tingkat pembatas                                                          average defuzzier.
adalah sebagai berikut :
                                                                                                 C. Inferensi Tahap II
                                1,                   jika r 35                                           Inferensi tahap dua dilakukan untuk
                                45 r                                                             menentukan tingkat keputusan. Sebagai Input
     tidak _ baik (r )                ,                  jika 35 r 45
                                                                                                 adalah nilai dari inferensi tahap I. Dari proses
                                   10
                                0,                  jika selainnya                               inferensi tahap I, kemungkinan terdapat
                                1,      jika 45 r 55                                             pembatas yang memiliki dua tingkat pembatas,
                                r 35                                                             maka tingkat pembatas yang digunakan dalam
                                      , jika 35 r 45
                 (r )              10                                                            inferensi tahap II adalah tingkat pembatas yang
       agakbaik                 65 r
                                        jika 55 r 65                                             memiliki rating dengan derajat keanggotaan
                                   10                                                            lebih besar atau sama dengan 0.5
                                0,       jika selainnya
                            1,             jika 65 r 80                                          Untuk menjelaskan hasil implementasi, maka
                            r 55                                                                 program diuji dengan menggunakan contoh
                                  ,            jika 55 r 65
                (r )           10                                                                data input sebagai berikut :
         baik               90 r
                                           jika 80 r 90
                               10
                            0,            jika selainnya                                         Data input yang berhubungan dengan Rangka :
                                                                                                     Type Rangka : Pipa_BlackBone
                                 1,     jika 90 r 100
                                 r 80                                                                Ban depan : B 80/90-17_44P
       sangatbaik  (r )               , jika 80 r 90                                                 Ban belakang : B 70/90-17_38P
                                   10
                                 0,     jika selainnya                                               Rem depan : Teromol
Setiap kelompok tingkat pembatas mempunyai                                                           Rem belakang: Teromol
nilai pusat (center) seperti diberikan dalam
table 7 dibawah ini :                                                                            Data input yang berhubungan dengan Sistem
                                                                                                 elektrik :
Tabel 7 Nilai pusat dari tingkat pembatas                                                             Type Pengapian: DC-CDI
              Tingkat                           Nilai pusat                                           Busi : C7HSA/U22FS_U
             pembatas                                                                                 Baterei : 12_Volt,5AH
        Sangat baik                                  90
        Baik                                        72.5                                         Data input yang berhubungan dengan Market :
        Agak baik                                    50                                              Permintaan: 100 satuan
        Tidak baik                                   35                                              Competitor : 76 km
                                                                                                     Reseller: 36 %
B.1.2 Inferensi min
       Pada proses inferensi min output                                                          Data input yang berhubungan dengan Individu
diperoleh dari fungsi keanggotaan tingkat                                                            Usia : 60.5 %
pembatas melalui aturan-aturan yang                                                                  Pekerjaan : 73 %
terpicu yang dipotong pada ketinggian                                                                Kondisi ekonomi : 3.55 juta




                                                                                            37
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                          Jurnal Sains, Teknologi & Industri

Output program :
- Biaya produksi yang yang terdiri dari sub
   total1, sub total2, sub total3 dan total harga
   diberikan pada gambar 4




           Gambar 4. Output Biaya Produksi


-   Tingkat pembatas yang berhubungan
    dengan biaya produksi, market dan
    individu diberikan dalam gambar 5




                                                                   Gambar 6. Output Print Preview


                                                         KESIMPULAN DAN SARAN

                                                         Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan
                                                         sebagai berikut :
                                                         1. Sistem pendukung keputusan dengan
                                                             menggunakan         teori   fuzzy  untuk
                                                             mengembangkan produk baru dapat
                                                             membantu para pembuat keputusan
                                                             menentukan jenis kendaraan dengan
          Gambar 5. Output Tingkat Keputusan                 spesifikasi dan estimasi biayanya.
                                                         2. Dalam penelitian ini diambil contoh kasus
-   Tingkat keputusan untuk kendaraan baik                   adalah      produksi      sepeda   motor.
    Keseluruhan mengenai spesifikasi tentang                 Karakteristik yang dievaluasi dalam
    kendaraan Mendoza dapat dilihat pada                     menentukan tingkat keputusan adalah
    print preview yang diberikan pada gambar                 biaya produksi, market dan individu.
    6                                                        Semakin murah biaya produksi maka
                                                             tingkat pembatas adalah semakin baik
                                                             Permintaan dan reseller yang tingi serta
                                                             competitor yang kecil memberi dampak



                                                    38
        Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

    pada market yang baik. Sedangkan untuk
    pembatas individu semakin tinggi usia
    dewasa, pekerja kelas menengah dan
    kondisi ekonomik maka pembatas individu
    akan semakin baik.

3. Hasil dari rating pembatas digunakan
   untuk menentukan tingkat pembatas yang
   menghasilkan tingkat keputusan yaitu
   sangat baik, baik, agak baik dan tidak baik

Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dalam
hal :
  1. Untuk meningkatkan nilai tambah
      system ini, dapat ditambahkan fasilitas
      baru yaitu menghitung optimasi dari
      jumlah kendaraan yang dibuat dengan
      modal yang dimiliki perusahaan.

  2. Menambah fasilitas untuk menghitung
     waktu pembuatan kendaraan sehingga
     akan diketahui jadwal produksi dan
     jadwal peluncuran produk.

  3. Penggunaan mesin inferensi selain
     inferensi min dan inferensi product untuk
     mencari output fungsi keanggotaan dari
     setiap aturan yang terpicu.

DAFTAR PUSTAKA
Havinga H.N.J, van der veer P., Browser, .
Cser., 1999, “Fuzzy Logic”, Technical Report
faculty of Civil Engineering and Geosciences,
Delft University of Technology, Netherlands
Klir, G. J & Y. Bo., 1995, Fuzzy Set and
Fuzzy Logic : Theory and Application.
Prentice-Hall International, Inc, New Jersey
Turban, E. 2000. Decision Support and Expert
System : Management Support System,
Prentice-Hall International, Inc., New Jersey.
Wan, L. 1997. A course in Fuzzy System
Control. Prentice-Hall International, Inc., New
Jersey




                                                  39
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                             Jurnal Sains, Teknologi & Industri

                        ANALISIS DATA REPORT TELEPON GAGAL
                        DI PT.TELKOM KANDATEL RIAU DARATAN


                                                 Okfalisa
        Jurusan Teknik Informatika , Fakultas Sains dan Teknologi , UIN Suska Pekanbaru Riau
                                   Email : okfalisa_st@yahoo.com




                                                ABSTRAK
         Sentral Komunikasi PT. Telkom Di Kandatel Riau Daratan Pekanbaru telah merecord kendala
terjadinya kesalahan komunikasi telepon. Penyebab telepon gagal dapat terjadi pada calling party/called party
dan sistem signaling. Pada penelitian ini untuk mengetahui penyebab telepon gagal telah dilakukan pengolahan
data primer dari sentral untuk telepon gagal pada tanggal 5 Juli 2001 dengan durasi 09:50:10 - 09:55:34. Data
tersebut diterjemahkan dengan cara mengkonversikan data sistem oktaf ke biner merujuk dari sistem CCS7 ITU-
T Q.763 sesuai dengan format ISUP untuk masing-masing message type. Analisa data dilakukan secara kualitatif
untuk menentukan penyebab dan solusi telepon gagal tersebut.

Kata Kunci : CCS7 ITU-T, Kandatel Riau daratan, Telepon gagal.




                                           ABSTRACT
        PT. Telkom Kandatel Riau Daratan as a Central of Comunication in Pekanbaru has been
redorded misconnection of telephone. It might be cause of calling party/called party and signalling
system in telecomunication.The paper presents what caused the failed telephone by konvert data
primary at central data on 5 th July 2001 with duration from 09:50:10 – 09:55:34.The data was
transleted by konvert the oktaf data system to biner base on CCS7 ITU-T Q.763 as a format of
ISUP.Analytical has been done to know the real cause problem and how to solve the failed telephone
from the simulation konverter.

Keyword : CCS7 ITU-T, Failed Telephone, Kandatel Riau daratan,


PENDAHULUAN                                                 dengan waktu yang tersedia maka pelayanan
                                                            pun harus 24 jam.
       Perkembangan sarana komunikasi dan
                                                            Seiring dengan perkembangan kulitatif dan
penggunaan fasilitas telepon sangat pesat pada
                                                            kuantitatif tersebut untuk kepuasan pelanggan
20 tahun terakhir ini. Secara kualitatif telepon
                                                            (customer satisfaction) maka pelayanan
berkembang dari jenis wire, wireless dan
                                                            telepon (telephone service) harus ditingkatkan
melalui jaringan internet. Secara kuantitatif
                                                            pula.     Pelayanan      pelanggan     telepon
jumlah pemakaian telepon dan telepon selullar
                                                            menyangkut kendala hubungan komunikasi
sudah dirasakan tidak lagi oleh kalangan bisnis,
                                                            telepon dapat terjadi dalam beberapa hal,
akademis, kantor ataupun swasta, tapi juga bagi
                                                            diantaranya komunikasi tidak terjadi dan
masyarakat umum dan pedesaan, demikian pula
                                                            telepon yang dituju tidak berdering.




                                                     40
        Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

        Terjadinya kesalahan-kesalahan dalam            1. Menerjemahkan report data telepon gagal
pemberian layanan telepon di PT.Telkom Riau                yang diperoleh dari sentral PT.Telkom
Daratan, dibuktikan dari report data sentral               Kandatel Riau Daratan.
tentang kegagalan telepon. Kejadian ini sangat          2. Menganalisis penyebab kegagalan, serta
tidak menguntungkan, merugikan pihak                       menyelesaikan kegagalan telepon sehingga
PT.Telkom Riau Daratan dan masyarakat                      dapat memberikan informasi kepada pihak
sebagai pemakai fasilitas layanan, serta                   teknisi dan managerial
penggunaan CCS7 sebagai signaling yang
digunakan di PT.Telkom Riau Daratan
                                                        Pensinyalan CCS7 secara umum
mempengaruhi tingkat layanan dan kegagalan
yang ditimbulkan. Untuk itu perlu diketahui                     Sistem signaling antar            sentral
penyebab kesalahan-kesalahan yang terjadi,              mengikuti aturan yang sudah baku untuk
menganalisa penyebab kegagalan, dan solusi              mentransfer informasi yang digunakan untuk
yang    memungkinkan       untuk    mengatasi           penyambungan antar sentral. Sinyal-sinyal
permasalahan tersebut.                                  elektrik diperlukan untuk penyambungan
                                                        hubungan tersebut, termasuk diantaranya
        Dalam melakukan komunikasi melalui
                                                        adalah line signal dan register signal, ada juga
telepon, pihak calling party (penelepon) sering
                                                        audible signal seperti ringing tone, bussy tone
mengalami kegagalan komunikasi dengan
                                                        yang harus dikirim ke pemanggil untuk
called party (yang ditelepon). Hal ini ditandai
                                                        melengkapi penyambungan hubungan.
dengan informasi (tone) nada sibuk, tanpa
sinyal (tidak ada tone), atau informasi tidak
terhubung (ada suara lain, misalnya suara               Konsep Layering pada CCS7
pengganti). Di PT.Telkom Kandatel Riau
Daratan kegagalan komunikasi tersebut telah             1. Struktur 4-Level CCS7
ter-record namun belum diketahui penyebab                  Level 1
dan solusi penanganannya.                                  Mendefinisikan karakteristik fisik, listrik
                                                           dan fungsional dari link .
         Untuk itu permasalahan dalam
penelitian ini mengkaji informasi sentral report            Level 2
data telepon gagal. Dari data tersebut akan                 Mendefinisikan fungsi dan prosedur untuk
ditinjau penyebab kegagalan telepon, apakah                 mengirim signal informasi dalam link
karena sistem signaling yang tidak benar atau               pensinyalan .
karena faktor calling party / called party atau
kedua-duanya.                                               Level 3
                                                            Secara umum mendefinisikan fungsi-
    Ruang lingkup penelitian ini dibatasi dalam             fungsi signal informasi secara langsung
bentuk studi kasus memuat :                                 dalam network signaling ( tergantung dari
1. Informasi data sentral tentang report                    kondisi jaringannya ).
   telepon gagal diperoleh dari PT.Telkom                   Level 4
   Kandatel Riau Daratan, pada tanggal 5 Juli               Level 4 merupakan user part yang
   2001, dengan durasi 09:50:10 - 09:55:34.                 berfungsi untuk mendefinisikan arti dan
   Tiap data saling lepas dan dibatasi oleh                 urutan dari message ( pesan ) yang
   starting time dan ending time.                           disalurkan melalui level 1,2,3 untuk user
2. Sistem Signaling yang digunakan oleh                     yang berbeda. User part dibedakan
   PT.Telkom Kandatel Riau Daratan adalah                   berdasarkan    format     message    dan
   CCS7.                                                    prosedurnya.
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk:




                                                   41
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                                               Jurnal Sains, Teknologi & Industri


   TUP                              ISUP                            SCCP
                                                                                                     g.   Application Entities (AEs) dan
  Level 4                          Level 4                         Level 4                                Application  Service    Entities
                                                                                                          (ASEs)
                  Signaling Network Function
                            Level 3
                                                                                             BAHAN DAN METODE
                     Signaling Link Function                                                          Metode digunakan adalah studi
                             Level 2
                                                                                             literatur dengan pengumpulan data dan
                                                                                             simulasi. Metode literatur dilakukan dengan
              Signaling Data Link Function
                         Level 1
                                                                                             merujuk sistem CCS7 melalui kepustakaan
                                                                                             dan web site. Data terkumpul merupakan data
                                                                                             primer, diperoleh dari sentral secara acak pada
                     Gambar 1. Struktur 4 level CCS 7
                                                                                             suatu waktu khusus tentang report telepon
        Objek utama struktur 7 lapisan OSI                                                   gagal. Melalui simulasi data report telepon
pada CCS 7 adalah penerapan hubungan non                                                     gagal tersebut dikonversikan dari bilangan
circuit related seperti komunikasi data antar                                                oktaf kedalam bilangan biner. Hasil data
prosesor. Tujuan dari konsep lapisan ini adalah                                              konversi ini diterjemahkan sesuai dengan
untuk mendefinisikan fungsi yang diperlukan                                                  standard ITU-T Q.763 yang terdiri dari IAM,
diantara komputer dalam lingkungan 7 lapisan                                                 ACM, ANM, REL, RCL, SUS, CPG, dan lain-
OSI. Contoh service yang dapat diaplikasikan                                                 lain. Hasil terjemahan tersebut merupakan
pada struktur ini adalah Intelligent Network                                                 infomasi telepon gagal dari setiap message
(IN) dan Global System For Mobile                                                            type yang digunakan oleh ISUP. Dengan
Communication ( GSM ).                                                                       melakukan analisa kualitatif, penyebab telepon
                                                                                             gagal dan solusinya akan dapat diketahui.
         OSI layer                                                   4 Level CCS7            Simulasi pernagkat lunak untuk konversi data
                                                                                             dibangun menggunakan metode konvensional
   7
                     Application                                                             dengan     paradigma      waterfall.     Bahasa
                      Part (AP)
       Application
                                                                                             pemograman yang digunakan adalah delphi 5
   6   Presentation
                                       DUP               ISUP
                                                                                             dengan database paradoks.
                                                                        TUP         4
   5                   TCAP
   4
                                                                                             HASIL

                                    SCCP
                                                                                             KONVERSI DATA REPORT
   3    Network                                                                              1.Cara Kerja Sistem
                                                 Network Function                   3
   2   Data Link
                        MTP                     Data Link Function
                                                                                             Data yang akan dianalisa adalah berupa data
                                                                                    2
   1
       Physical
                                                   Link Function
                                                                                             primer yang merupakan hasil report telepon
                                                                                    1
                                           Network Service Part (NSP)                        gagal yang diperoleh dari sentral, data tersebut
              Gambar 2. Arsitektur Pensinyalan CCS7                                          masih berupa bilangan oktaf yang akan
                                                                                             dirubah kedalam bilangan biner. Sistem ini
Seperti terlihat pada gambar 2 sistem CCS7
                                                                                             menyediakan      program      khusus      untuk
dibagi dalam blok-blok fungsional, yang
                                                                                             menterjemahkan data report tersebut kedalam
diidentifikasikan ITU-T adalah sebagai berikut:
                                                                                             biner yang penerjemahannya dimulai dari
             a. Message Transfer Part (MTP)                                                  kanan ke kiri, sesuai dengan referensi ITU-T
             b. Signalling Connection Control Part                                           sebagai     standart     internasioal       yang
                (SCCP)                                                                       dipergunakan pada mesin CCS 7 produksi
             c. Telephone User Part (TUP)                                                    Lucent Technologi di Telkom Pekanbaru.
             d. Data User Part (DUP)                                                         Data yang diperoleh adalah merupakan data
             e. ISDN User Part (DUP)
                                                                                             baku yang berisikan informasi megenai
             f. Transaction Capabilities (TC)
                                                                                             layanan ISDN user part yang diberikan oleh



                                                                                        42
        Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

mesin tersebut dengan menggunakan CCS 7.                Pembangunan Hubungan
Berbagai informasi dapat diperoleh, seperti :
                                                        Dalam melakukan suatu interaksi awal
    Routing Lable                                       hubungan telepon SSP asal mentransmisikan
Yang terdiri dari DPC ( Destination Point Code          IAM (1a) sebagai tindakan awal untuk
) sebagai kode daerah tujuan, OPC (                     memulai suatu hubungan dengan membangun
Originating Point Code ) sebagai kode daerah            sebuah jalur yang siap digunakan ( kondisi
tujuan yang digunakan untuk menentukan                  jalur dalam keadaan idle ) ke switch tujuan,
signaling link antar sentral. Signalig link yang        IAM yang dikirimkan berisikan kode DPC,
sama ( SLS yang sama ) harus digunakan bila             OPC, CIC, dial digit serta nomor telepon
signal unit yang dikirim untuk setiap sirkit            pemanggil dan yang dipanggil. Dan IAM dari
penghubung.                                             STP asal dikirimkan ke SSP tujuan (1b), ada
                                                        beberapa jalur yang dapat dipergunakan
     Circuit Identification Code ( CIC )                sebagai alternative pilihan, jika jalur awal yang
Berupa kode 8 bit yang di-registrasi sesuai             digunakan penuh ( busy ). Switch tujuan akan
dengan aturan yang ditetapkan sebelumnya bagi           memeriksa nomor yang dial dan akan
setiap sirkit yang ditentukan.                          mengirimkan ACM (2a) ke switch asal, yang
    Message Type Code                                   ditandai dengan terdengarnya nada ditelepon
Nomor type message yang dikodekan yang                  pemanggil. STP merutekan ACM (2b) ke
sesuai dengan yang disediakan untuk ISUP,               switch asal sebagai tanda jalur yang akan
seperti IAM (Initial Address Message), ACM              digunakan telah tersedia dan siap digunakan.
(Address Complete Message), ANM (Answer                 Bila telepon yang dipanggil mengangkat
Message), REL (Release), RLC (Release                   teleponnya, maka nada akan hilang dan switch
Complete) dan lain-lain.                                tujuan akan mengirimkan ANM (3a) ke STP
                                                        tujuan, STP tujuan akan meneruskan ANM ke
2. ISDN User Part (ISUP)                                SSP (3b) asal, dan perhitungan tagihanpun
        Untuk melakukan konversi data report            dimulai.
tersebut ke biner ada beberapa pokok
permasalahan yang harus diketahui, yaitu                Pemutusan Hubungan
mengenai ISUP sebagai ISDN penyedia
layanan CCS 7.                                                  Untuk pemutusan hubungan setelah
                                                        selesai dilakukannya pembicaraan, Jika pihak
3. Basic ISUP Call Control                              pemanggil yang melakukan pemutusan
                                                        hubungan terlebih dahulu maka switch asal
                                                        akan     mengirimka      REL       (4a)  guna
                                                        membebaskan kembali jalur yang telah
                                                        digunakan, dan STP asal akan meneruskan
                                                        REL (4b) ke SSP tujuan. Apabila pihak yang
                                                        dipanggil yang memutuskan hubungan terlebih
                                                        dahulu atau jalur yang digunakan sedang
                                                        sibuk, maka switch tujuan akan mengirimkan
                                                        REL      ke swicth asal beserta informasi
                                                        penyebab keluaran ( release cause ), misalnya
                                                        release normal atau release sibuk.
                                                                Dengan menerima REL, switch tujuan
           Gambar 3. Basic ISUP Signaling               memutuskan jalur yag digunakan dan
                                                        mengembalikan jalur kekeadaan idle, dan
                                                        metransmisikan RLC (5a) ke switch asal, dan
                                                        bila switch asal menerima RLC (5b)
                                                        menandakan akhir dari hubungan, da



                                                   43
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                       Jurnal Sains, Teknologi & Industri

megembalikan jalur kedalam keadaan idle,               a. IAM ( Initial Address Message )
bebas, siap digunakan untuk paggilan                           IAM dikirim dengan arah forward dari
berikutnya.                                            switch asal ke switch tujuan, untuk memulai
                                                       suatu hubungan dan mulainya dibangun jalur
4. Message Format ISUP                                 menuju telepon tujuan. Suatu IAM berisikan
                                                       nomor pihak yang dipanggil dalam bentuk
         Informasi   ISUP     dibawa     dalam         mandatory variable part dan bisa juga memiliki
Signaling Information Field ( SIF ) pada MSU.          nomor pihak yang memanggil didalam bentuk
SIF berisi nomor octet yang integral dan berisi        optional part.
part-part fungsional seperti pada gambar
                                                       b. ACM ( Address Complete Message )
berikut :
                                                           ACM       adalah message yang dikirim
                                                       dengan arah backward yang menandakan
                                                       bahwa seluruh sinyal address yang diperlukan
                                                       untuk menyalurkan panggilan ke pihak yang
                                                       dipanggil telah diterima.
                                                       c. ANM ( Answer Message )
                                                           ANM merupakan message yang dikirm
                                                       kearah     backward    menandakan     bahwa
                                                       panggilan telah dijawab oleh pelanggan yang
                                                       dipanggil.
                                                       d. REL ( Release Message )
                                                               Suatu Pesanan Keluaran (REL) yang
                                                       menunjukkan       bahwa    switch     sedang
           Gambar 4. Structure Message ISUP            dikeluarkan karena cause indicator. REL ini
                                                       dikirim bila pihak yang memanggil atau pihak
5. Sistem Pembacaan Konversi Data                      yang dipanggil memutuskan hubungan. REL
       Seperti telah dijelaskan sebelumnya,            juga dikirim dengan arah backward jika pihak
data report yang akan dianalisa ini perlu              yang dipanggil sibuk.
dirubah terlebih dahulu dari bilangan oktet            e. RLC ( Release Complete )
kedalam bilangan biner dengan mengacu                      RLC dikirim dengan arah berlawanan dari
kepada referensi ITU-T .Data selain berisikan          REL untuk menyatakan keluaran akhir
informasi message type juga dilengkapi dengan          keseluruhan rangkaian switch dan tagihanpun
raw data yang berbentuk bilangan oktet. Raw            mulai bekerja sebagaimana mestinya.
data yang masih berbentuk oktet inilah yang
akan dikonvert kedalam bilangan biner dengan
pembacaan bilangan data dari kanan ke kiri.
Untuk masing-masing message type yang
terdapat     pada    ISUP     memiliki    pola
penterjemahan yang berbeda dan mengandung
arti serta pesan yang berbeda untuk setiap bit-
bit yang ada sesuai dengan parameternya.
Beberapa contoh message type yang disediakan
oleh ISUP yang digunakan adalah IAM , ANM,
ACM, REL, RLC dan masih banyak message
type yang lainnya.




                                                  44
          Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)
                                                                                                      Sentral              Sentral
PEMBAHASAN                                                                   Sentral
                                                                                                      Transit              Transit             Sentral
                                                                            Originating
                                                                                                     Originating         Terminating         Terminating
                                                                                          IAM
         Seperti telah dijelaskan sebelumnya                          Dialing
                                                                     Complete                                      IAM
                                                                                                                                       IAM
bahwa data yang akan dikonversikan adalah
                                                                                                                                       ACM
merupakan data primer yang diperoleh dari                                                                          ACM
                                                                                          ACM
sentral, terlampir berikut ini :                                                                                                       CPG
                                                                                                                   CPG                               Ringing
                                                                      Ringing             CPG
Tabel 1. Contoh data telepon gagal                                   back tone
                                                                                                                                       ANM
                                                                                                                   ANM                               off hook
   +++PEKANBARU 01-07-05 09:57:10 XTERA 4148 #003388                                      ANM
 M ORIGINATING COMMAND # = 003253.0159
   REPT C7 SIGMN                FINAL
                                                                                          Gambar 5. Hubungan yang berhasil
   TKGMN 20-103 SIGTYPE ISUP7NAIL DPC:OPC:CIC 00761:07611:103
      DIRECTION OG MDII NONE DEN=1-1-1-42
      START 09:54:21 END 09:54:22
                                                                     sentral jaringan tidak respon ( tidak terhubung ),
                                                                     maka akan terjadi telepon gagal.
      Dir MessageTag                                                 Dari hasil analisa IAM, ANM, REL dan SUS
      RCV:IAM H’1
      SND: ACM H’2                                                   penyebab telepon gagal adalah:
      RCV:REL H’3
      SND: RLC H’4                                                   1. Calling Party dan Called Party; yaitu
      Tag Raw Data                                                            Unallocated Number Call
      H’01 H’07 0a   f4 85 52 10 03 05 07 02 00 0a 01 20 10
      H’01 H’03 1d   81 91 02 7d 04 03 27 58 25 72 18 13 03                   Nomor yang dituju belum terdaftar,
      H’01 H’00 a3   90 80
      H’02 H’00 04   16
                                                                              ataupun tidak dikenal oleh sentral
      H’03 H’90 80
      H’04 H’00
                     02 00 02                                                 penerima telepon tersebut.
                                                                                 User Busy
                                                                                 Called party sedang terhubung dengan
                                                                                 terminal lain ketika calling party
        Data report ini merupakan informasi
                                                                                 melakukan hubungan, seperti terlihat
telepon gagal yang tidak sampai ke tujuannya (
                                                                                 pada gambar.
terminating ). Dari data tersebut dapat dilihat
TKGMN 20 sebagai nama trunk yang                                              Congesty Network
digunakan, Direction Outgoing, MDII None ,                           Terminal transit yang digunakan untuk
DEN sebagai posisi jalur yang digunakan 1-1-                         melakukan hubungan sedang sibuk atau sedang
1-42, Destination Point Code yaitu : 00761                           digunakan oleh jaringan yang lainnya, seperti
sebagai daerah tujuan, dan Originating Point                         terlihat pada gambar berikut.
Code : 007611 sebagai daerah asal. START                                                          Sentral                    Sentral        Sentral
                                                                                  Sentral
sebagai waktu dimulainya kejadian untuk                                          Originating
                                                                                                  Transit
                                                                                                 Originating
                                                                                                                             Transit
                                                                                                                           Terminating
                                                                                                                                          Terminating

membangun suatu hubungan, dan END sebagai                               Dialing
                                                                                           IAM
                                                                                                                   IAM
akhir kegiatan tersebut. Berbagai pesan yang                           Complete                                                        IAM
diperoleh dari fungsi parameter ISUP yang ada                                                                      ACM
                                                                                                                                       ACM

antara lain : IAM, ACM, REL, RLC, dan                                                     ACM
                                                                       Busy Tone
masing-masing parameter tersebut berisikan                                                 REL
                                                                                                                   REL
baris data yang masih dalam bentuk bilangan                                                                                              REL

oktet, yang akan dirubah kedalam bilangan                                                                           RLC
                                                                                                                                         RLC
                                                                                               RLC
biner dengan beracuan informasi yang
ditetapkan oleh ITU-T Q.763.
                                                                                                        Gambar 6 User Busy
         Suatu komunikasi telepon dinyatakan
berhasil (normal call) bila calling party dan
called party dapat melakukan komunikasi.                             2. Signaling System; yaitu
Secara sistematis dapat dilihat pada gambar                              R2 dan CCS7
berikut.                                                             Sistem jaringan telepon di Pekanbaru
                                                                     menggunkan signaling : R2 dan CCS 7, yang
       Bila sistem komunikasi tidak sesuai
                                                                     memiliki perbedaan dalam penggunaan kanal.
dengan diagram diatas atau salah satu dari



                                                                45
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                                                               Jurnal Sains, Teknologi & Industri

                                                                                                      Calling party mengirim sinyal ke called party,
                                       Sentral              Sentral
              Sentral
             Originating
                                       Transit              Transit
                                                                                     Sentral
                                                                                   Terminating
                                                                                                      bila called party tidak bisa mengangkat telepon,
                                      Originating         Terminating
                                                                                                      calling party dapat melakukan penekanan simbol
    Dialing                     IAM
   Complete                                         IAM                                               tambahan, misalnya tanda pagar ( # ), sehingga
                                                                             IAM
                                                                                                      calling party langsung dapat berkomunikasi
                                                                            REL
                                                    REL                                               dengan called party, dimana called party tidak
                                REL
  Congestion                                                                                          perlu mengangkat telepon lagi.
    tone                        RLC
                                                    RLC
                                                                            RLC                       2. Called Party;
                                                                                                          Tersedia Answering Machine
                                                                                                      Mesin yang berfungsi untuk menerima panggilan
                                  Gambar 7 Kongesti Network
                                                                                                      telepon untuk direcord dari calling party, mesin
    Bandwidth                                                                                         ini sering disebut juga dengan telepon memo
Penambahan jumalah bandwith berarti                                                                   sebagai salah satu fitur telkom yang baru.
memperbesar jumlah message yang dapat
dikirm, artinya range jumlah penelepon lebih                                                              Display Calling party number
banyak.                                                                                               Jenis telepon yang menggunakan layar monitor
                                                                                                      yang bisa merecord nomor calling party.
                                                                                                      3. Penggunaan CCS7 pada seluruh jaringan.
                                                                                                      Perlunya penyerataan penggunaan CCS 7 untuk
                                                                                                      setiap sentral yang ada di seluruh Indonesia.
Sentral      Kanal bicara dan    Sentral            Sentral                        Sentral
                signaling                                         Kanal bicara


                                                                Kanal signaling                       Dokumentasi Program Aplikasi Simulasi
                                                                                                      Konversi data :
          SIstem Signaling R2                                 SIstem Signaling R2
                                                                                                      Untuk meneterjemahkan data report telepon
                                Gambar 8 Perbedaan R2 dan CCS7
                                                                                                      gagal yang diperoleh dari sentral dbuat suatu
Solusi untuk mengatasi telepon gagal adalah:                                                          aplikasi software yang berbentuk simulasi untuk
                                                                                                      membantu pihak teknisi untuk melakukan
1. Calling Party;
                                                                                                      konversi data. Aplikasi ini dibuat dengan
    Perintah lain dari Called Party untuk                                                             menggunakan bahasa pemograman Delphi 5.
    menelepon
Bila pada saat terjadinya hubungan, terdengar
informasi busy tone maka calling party ( A )                                                          1. Konteks Diagram
dapat menekan simbol lain ( misalnya * ) dan
mengembalikkan posisi gagang pada tempatnya
( oh hook), hal tersebut menyebabkan telepon                                                                         Ambil_data                     data_hsl
                                                                                                                                  Sistem Konversi              Report Telepon
pada called party ( B ) akan berbunyi secara                                                                 Data CCS 7
                                                                                                                                       Data                       Gagal

otomatis setelah selesai melakukan komunikasi
( C ) dan langsung terhubung dengan calling
party ( A )( tanpa sepengetahuan called party (
B ) ). Ketika calling party ( A ) mengangkat                                                                      Gambar 9. Konteks Diagram Sistem
telepon, telepon called party ( B ) akan
berbunyi ( tanpa harus menekan nomor telepon
sebelumnya ), dan hubungan siap dimulai.
   Calling Party terhubung ke Called Party
dengan # langsung




                                                                                                 46
                  Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

2. Data Flow Diagram
                                                                                                        Saran
      Data CCS7        1                     Data CCS7                       2          Data            1. Pengguna telepon perlu memiliki fitur-fitur
                    Load File                                             Parsing                           tambahan      seperti   display    telepon,
 Data CCS7[ASCII]                                                                       Array
                                                                                                            answering machine ( telkom memo ) dan
                                                                                                            penekanan tombol tertentu pada mesin
                                                                                                            telepon yang memungkinkan tetap
                                                                                    Data
       data_hsl                 data_hsl          4          data_hsl        3                              berkomunikasi tanpa harus mengangkat
                       5
                     Report
                                              Kalkulasi                    Konvert                          telepon.(kondisi telepon dalam keadaan on
                                             Presentasi                     Data
      Report                                                                 data_control
                                                                                                            hook ).
                                                             file hasil
                                                                                    Data control        2. Perlu adanya software penterjemah data
                                           File presentase
                                                                                       error                report telepon gagal dalam sistem jaringan
                                                                                                            di Telkom Pekanbaru
           Gambar 10. Data FlowDiagram Konvesi Data                                                     3. Kajian dan penelitian lanjut tentang
                                                                                                            frekuensi penyebab telepon gagal yang
                                                                                                            terjadi pada suatu waktu seperti: congesty
KESIMPULAN DAN SARAN                                                                                        network, user busy, unallocated number
Kesimpulan                                                                                                  dan hitungan presentase kejadiannya.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan:
1. Terjemahan data report telepon gagal                                                                 DAFTAR PUSTAKA
    mengindikasikan         bahwa      penyebab                                                         Andrew S. Tanenbaum 1997 ,Jaringan
    kegagalan berada pada signaling system                                                              Komputer, Edisi Bahasa Indonesia Jilid 1 & 2 ,
    CCS7 yang digunakan di wilayah Telkom                                                               Simon & Schuster (Asia) Pte. Ltd.
    Pekanbaru.
2. Telepon gagal yang ditemukan berasal dari                                                            Diktat    Perkuliahan      Teknik     Elektro,
    Called party dan Signaling system yang                                                              Signalling System 7.
    terdiri dari Unalocated Number, User Busy                                                           Exctracted from ITU-T Rec. Q.763,        6
    dan Congesty Network.                                                                               February 1998 , ISDN User Part Message Non
3. Sumber telepon gagal disebabkan dari                                                                 Formal Document
    beberapa transit yang dilalui dari sentral
    originating ke sentral terminating, dari                                                            ISDN User Part, telecom solution for next
    sentral transit originating, dari sentral                                                           generation ne1,
    transit terminating atau sentral terminating                                                        http://www.pt.com/tutorials/ss7/isup.html
    itu sendiri.                                                                                        http://www.pt.com/tutorials/ss7/isup.htmlISUP
4. Solusi telpon gagal dapat dilakukan                                                                  Part 1
    dengan:
                                                                                                        ITU ( International Telecomunication Union )
         Untuk jaringan sentral transit, range
                                                                                                        Q.700-Q.800
         bandwidth ditambah sehingga jumlah
         calling party tidak mengalami                                                                  Jayanto, 1999, Membuat Aplikasi Database
         congesty network                                                                               dengan Delphi , PT.Elex Media Komputindo
         Penggunaan CCS 7 yang memiliki                                                                 Gramedia, Jakarta.
         channel signaling sehingga tidak                                                               McGraw Hill, 1995, Signaling System #7.
         terjadi user busy
         Database pelanggan di telkom                                                                   Taining    Center,       5ESS-2000 Switch
         pekanbaru perlu di upgrade.                                                                    Signaling Trace,      Lucent Technologies-
                                                                                                        TELKOM.




                                                                                                   47
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                Jurnal Sains, Teknologi & Industri

                PERANCANGAN PENANGKAL PETIR PADA GEDUNG

                                           Fri Murdiya
                   Lab.Instalasi Listrik dan Bengkel Mekanik Teknik Elektro
                                Fakultas Teknik Universitas Riau


                                               ABSTRAK
         Dalam perancangan penangkal petir pada gedung, ada beberapa syarat teknis yang perlu
diperhatikan seperti; zone proteksi penangkal petir, ukuran konduktor penyalur surja, Ground Potential Rise
(GPR), tegangan langkah dan tegangan sentuh yang diizinkan. Syarat-syarat teknis ini mendukung untuk
keselamatan fisik gedung dan manusia yang berada pada sistem penangkal petir ini. Tulisan ini mengulas
tentang perhitungan dari syarat-syarat teknis yang dapat digunakan sebagai acuan perancangan sistem
penangkal petir.

Kata kunci : zone proteksi, ukuran konduktor, tegangan langkah dan sentuh, Ground Potential Rise (GPR)


                                              ABSTRACT
          Protection of lightning on the building can be designed by considering some criterians such as ;
zone protection, step voltage and touch voltage have recommanded and Ground Potential Rise (GPR) and
size of conductor what used to inflow surge current to ground. All of them are calculated to prevent side of
building will be broken by stroke lightning, and safety of human arround the system protection. The paper is
giving the solving to designing the system protection of stroke lightning on the building.

Keywords : zone protection, step and touch voltage, Ground Potential Rise (GPR) and size of conductor


I. PENDAHULUAN

         Sistem penangkal petir pada gedung
sangat perlu diperhatikan karena untuk                              Grid            Granit
menjaga keselamatan gedung itu sendiri.
Pada gedung yang memiliki penangkal petir,
perlu juga diperhatikan akibat dari aliran arus                                     Tanah
surja yang menyebabkan terjadinya tegangan
langkah dan tegangan sentuh yang dapat                          Gambar 1. Model Sistem Pembumian dua lapis

membahayakan manusia yang berada di
sekitar sistem penangkal petir tersebut.                          Dalam       perancangan     sistem
         Tegangan langkah dan tegangan                    penangkal petir ini meliputi perhitungan;
sentuh yang sebenarnya terjadi harus lebih                zone proteksi penangkal petir, ukuran
kecil dari tegangan langkah dan tegangan                  konduktor penyalur arus surja, tegangan
sentuh yang diizinkan berdasarkan standard                langkah dan tegangan sentuh yang diizinkan
IEEE 80-2000. Untuk mendapatkan tegangan                  dan tegangan langkah dan tegangan sentuh
langkah dan tegangan sentuh yang dizinkan                 yang sebenarnya terjadi serta Ground
yang lebih besar, dapat dilakukan dengan                  Potential Rise.(GPR).
penempatan granit pada lapisan pertama di
atas permukaan tanah seperti terlihat pada                BAHAN DAN METODE
Gambar 1.                                                          Penyusunan artikel ini berdasarkan
                                                          hasil studi tentang zone proteksi penangkal
                                                          petir Razevig (1972), rumus-rumus tegangan
                                                          sentuh dan tegangan langkah menurut



                                                    48
      Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

standard IEEE 80-2000 , Simplified Anaysis                                      1,6
                                                                        rx                 ht    hx       ...... (1)
of Electrical Gradients Above a Ground                                        1
                                                                                  hx
Grid-I, Sverak,J.G (1984), Persyaratan                                            ht
Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000)
dan Diktat Kuliah Pembumian Peralatan                     dimana :
Sistem Tenaga,Usman Baafai (2003) dan                     rx = Radius Proteksi
Seasonal Influences on Safety of Substation               hx = Tinggi maksimum objek yang
Grounding System ,Jinliang He,etc (2003).                      diproteksi
                                                          ht = Tinggi total penangkal petir
1. Zone proteksi
         Istilah zona proteksi digunakan untuk            Dari persamaan di atas, terlihat bahwa
menyatakan lingkup proteksi penangkal petir,              menurut Razevig radius proteksi berobah-
yaitu seberapa banyak suatu daerah yang                   robah mengikuti perobahan tinggi benda
dapat dicakup oleh penangkal petir sehingga               yang diproteksi.
pada daerah tersebut memiliki kemungkinan
yang kecil untuk disambar petir. Posisi                   2. Ukuran Minimum Konduktor
penangkal petir yang vertikal membuat                            Penentuan secara kuantitatif dari
tampak atasnya hanya berupa suatu titik,                  kenaikan temperatur,waktu yang singkat pada
sehingga bila step leader mendekati                       konduktor pembumian dapat diperoleh dari
penangkal petir dari daerah manapun akan                  persamaan (Usman Baafai,2003) :
mengalami reaksi yang sama (tanpa kondisi                                TCAP.10       4
                                                                                                K0        Tm
khusus).                                                  I        A                       ln                   ( kA) .... (2)
                                                                          ts . r . r            K0        Tm
         Hal ini menggambarkan secara
umum bahwa perilaku penangkal petir dalam
melindungi daerahnya cenderung untuk                      Jika ukuran konduktor dalam circular mils
membentuk suatu lingkup volume dengan                     maka persamaan menjadi :
                                                                                                 4
penangkal petir sebagai sumbu. Bidang dasar                                        TCAP.10                K 0 Tm
                                                          I       5,0671.10 6. A                     ln                (kA) ... (3)
zona proteksinya merupakan suatu lingkaran                                          ts . r . r            K 0 Tm
dengan penangkal petir sebagai titik pusat.
Oleh sebab itu, untuk menyatakan                          dimana :
kemampuan proteksi penangkal petir                        I       =    Arus (kA)
digunakan sebutan radius proteksi atau jari-              A       =    Penampang konduktor (mm2)
                                                          Tm      =    Temperatur Maksimum yang diizinkan (0C)
jari proteksi; yaitu jarak terjauh dari pusat             Ta      =    Temperatur keliling (0C)
lingkaran yang masih dapat dilindungi                     Tr      =    Temperatur referensi meterial konstan (0C)
penangkal petir.                                              0   =    Koefisien panas tahanan jenis pada 00C
                                                              r   =    Koefisien panas tahanan jenis pada temperatur
             0,2h                                                      referensi Tr
                                                              r   =    Tahanan jenis konduktor pada temperatur
       h                                                               referensi Tr ( /cm2)
                                        2/3h              K0 =         1/ 0 atau (1/ r) pada temperatur referensi Tr
                      hx    rx                            ts =         Waktu arus mengalir (detik)
                                                          TCAP         =Faktor kapasitas panas (J/cm 3/0C)

                    0,75h                                 Pemisalan berikut ini secara normal
                1,5h                                      digunakan untuk persamaan di atas yaitu :
           Razevig [1972], Kerucut Spesial                       Temperatur permukaan 400C
                                                                 Konduktor dapat bertahan pada
   Gambar 2. Zone Proteksi Penangkal Petir Razevig
                                                                 temperatur pada waktu singkat
Sebagaimana terlihat pada Gambar 2. di atas,                     Titik lebur tembaga 1083 0C
gambaran zona proteksi Razevig (1972)                            Temperatur yang diizinkan untuk
cukup lengkap dan dapat dinyatakan dengan                        sambungan pengelasan (thermoweld)
persamaan berikut :                                              4500C
                                                                 Temperatur yang diizinkan untuk
                                                                 sambungan baut 2500C



                                                     49
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                                                     Jurnal Sains, Teknologi & Industri

Harga faktor kapasitas panas (TCAP) dari                                               Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000
berbagai material dapat dilihat pada Tabel 1                                           (PUIL 2000) seperti Tabel 2 berikut :
berikut :
                                                                                       Tabel 2. Tahanan Jenis Tanah
Tabel 1. Konstanta Penghantar                                                                                                        Tahanan Jenis Tanah
                                                                                                   Jenis Tanah
                                                                        Faktor                                                                 (Ohm.m)
                                                                        TCAP
Material Konduktivitas Faktor r       K (1/ ) Temperatur  @ 20 C
                                             0              r
                                                                    0                  Tanah Rawa                                                   30
                                                                        Harga
                                                                        Efektif
                                                                                       Tanah Liat & Tanah Ladang                                   100
             Material (%)   @ 20 0 C   @ 20 0 C Lebur (0C) (/cm) (J/cm3/0C)
                                                                2                      Pasir Basah                                                 200
Standard        100.0       0,00393      234      1083      1,7241      3,422          Kerikil Basah                                               500
Aneealed                                                                               Pasir dan Kerikil Kering                                   1000
Soft                                                                                   Tanah Berbatu                                              3000
Copper
                                                                                       Granit *                                                  15000
Wire
Commer           97.0       0,00381      242      1084      1,7774      3,422
                                                                                       *.Tahanan jenis granit menurut Jinliang He dkk dalam jurnal “Seasonal Influences
                                                                                       on Safety of Substation Grounding System” 2003
cial Hard
Drawn
Copper                                                                                        Besarnya tahanan pembumian untuk
Wire                                                                                   konduktor grid kurang dari 0,25 m menurut
Copper           40.0       0,00378      245    1084/1300   4,379       3,846          Laurent & Niemen adalah :
Clad
Steel                                                                                                 Re                                    ..... (4)
Core                                                                                                            4       A        L
Wire                                                                                   dimana :
Copper           30.0       0,00378      245    1084/1300   5,862       3,846          L      = Panjang total konduktor yang ditanam (m)
Clad                                                                                          = Resitivitas tanah ( -m)
Steel
                                                                                       A      = Luas grid pembumian (m2)
Core
Wire
Commer           61.0       0,00403      228      657       2,862       2,555          Untuk konduktor yang ditanam lebih besar
cial    EC                                                                             dari 0,25m dan 2,5m ( 0,25m < h < 2,5m )
Alumuni
                                                                                       untuk itu dieprlukan koreksi dari kedalaman
um Wire
Alumuni          53.5       0,00353      263      660       3,2226      2,598
                                                                                       grid, digunakan pendekatan Sverak’s (1984) :
um Alloy
Wire                                                                                                  1          1                      1
                                                                                        Rg                           1                                 .... (5)
5005                                                                                                  L         20 A                        20
Alumuni          52.5       0,00347      268      660       3,284       2,598
                                                                                                                                1    h
                                                                                                                                            A
um Alloy
Wire
                                                                                       Panjang total konduktor yang ditanam :
6201
Alumuni          20.3       0,0036       258    660/1300    8,4805       2,67
                                                                                                L = Lc + Lr (m)
um Clad
                                                                                       Dimana :
Steel                                                                                  Lc = Panjang total konduktor grid (m)
Core                                                                                   Lr = Panjang total batang pembumian (m)
Wire
                                                                                       Arus surja yang melalui grid yang simetris
Zinc             8.5        0,0032       293    419/1300     20,1       3,931
Coated
                                                                                       dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :
Steel                                                                                        Ig = Sf ..If …… (6)
Core                                                                                   dimana :
Stainless        2.4        0,0013       749      1400       72         4,032          Ig = Arus grid simetris (A)
Steel No
                                                                                       If = Arus gangguan surja simetris (A)
304
                                                                                       Sf = Faktor pembagi arus berhubungan
                                                                                              dengan besaran arus gangguan dari
3. Tahanan Grid Pembumian dan                                                                 bagian      yang   mengalir     antara
   Ground Potential Rise (GPR)                                                                pembumian grid dan tanah sekitarnya.
                                                                                       Untuk arus grid maksimum dapat dilihat dari
        Jenis tanah seperti; berpasir, berbatu,                                        persamaan berikut :
tanah liat dan lain-lain, mempengaruhi
besarnya tahanan jenis. Berdasarkan                                                              IG = Cp Df Ig             …… (7)




                                                                                  50
       Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

dimana :                                                  Elangkah50         1000      6Cs .
                                                                                                         0,116       ….
                                                                                                    s
IG = Arus grid maksimum (A)                                                                                 ts
Df = Faktor untuk keseluruhan waktu dari
     gangguan ts (det)                                    (10)
Cp = Proyeksi untuk perluasan pembumian, bila             dimana :
     tidak ada perluasan Cp = 1                           Esentuh50      = Tegangan sentuh yang diizinkan
Ig = Arus grid simetris (A)                                                massa orang 50kg (Volt)
                                                          Elangkah50     = Tegangan sentuh yang diizinkan
Tabel 3. Harga Tipikal dari Df                                             untuk massa manusia 50kg (Volt)
    Waktu                            Faktor               Ρ              = Tahanan jenis tanah ( -m)
                  Frekuensi
 Ggangguan ts                      Penurunan                             = Tahanan jenis material lapisan
                (60 Hz, AC )                               s
     (det)                             Df                                  pertama ( -m)
       0,008                                              hs             = Ketebalan lapisan pertama (m)
                      ½               1,65
        0,1                                               ts             = Lama arus mengalir dalam tubuh
                      6               1,25
       0,25                                                                manusia ( detik )
                     15               1,10
     0,5 atau                                             Cs             = Faktor reduksi tahanan jenis
                30 atau lebih         1,0
       lebih                                                               material lapisan pertama


Ground Potential Rise (GPR) adalah gradien
                                                                              0,09 1
                                                                                                s
tegangan yang ditimbulkan pada permukaan                          Cs     1                                …… (11)
sistem pembumian.                                                              2hs         0.09
                                                          4.2 Tegangan sentuh atau tegangan mesh
GPR yang terjadi pada permukaan tanah                         maksimum sebenarnya
adalah :
                                                                  Tegangan mesh merupakan salah
    GPR = IG . Rg …… (8)
                                                          satu bentuk tegangan sentuh. Tegangan mesh
dimana :
                                                          ini didefinisikan sebagai tegangan peralatan
GPR = Ground Potential Rise (Volt)
                                                          yang dibumikan terhadap tengah-tengah
                                                          daerah yang dibentuk konduktor grid (center
4. Tegangan Langkah dan Tegangan
                                                          of mesh) selama terjadi aliran arus surja.
   Sentuh
                                                          Tegangan mesh ini menyatakan tegangan
                                                          tertinggi yang mungkin timbul sebagai
4.1 Tegangan sentuh dan                   tegangan
                                                          tegangan sentuh yang dapat dijumpai dalam
    langkah yang diizinkan
                                                          sistem pembumian, dan inilah yang diambil
        Tegangan sentuh adalah tegangan                   sebagai tegangan untuk perancangan yang
yang terdapat di antara tangan dan kaki                   aman. Tegangan mesh dapat dinyatakan
seorang yang berdiri di atas tanah yang                   dengan      persamaan     berikut   (Usman
berjarak 1 m dari objek yang disentuh yang                Baafai,2003):
dialiri arus kesalahan ke tanah. Untuk                                          I G K m Ki              …… (12)
                                                                       Em
tegangan sentuh yang diizinkan berdasarkan                                          L
standard IEEE 80-2000 adalah :                            dimana :
                                                                                       2
                                  0,116    …. (9)               1     D2       D 2h         h           Kii    8     ….
Esentuh50   1000    1,5Cs .   s
                                                          Km      ln                                        ln
                                     ts                        2     16h.d      8D.d       4d           K h (2n 1)
                                                          (13)
        Tegangan langkah adalah tegangan                  Kii = 1 , untuk grid dengan batang
yang timbul antara dua kaki seorang yang                        pembumian, atau grid dengan batang
berdiri dipermukaan tanah, dan di bawah                         pembumian di sudut-sudut grid atau
tanah tersebut terdapat elektroda pembumian                     seluruh daerah grid.
yang sedang dialiri arus kesalahan ke tanah.
                                                                        1
Tegangan      langkah      yang     diizinkan             Kii =           2/n
                                                                              …. (14)
berdasarkan standard IEEE 80-2000 adalah :                            2n
                                                                   untuk grid tanpa batang pembumian,
                                                                  atau grid dengan hanya beberapa




                                                     51
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                Jurnal Sains, Teknologi & Industri

     batang pembumian tidak terletak di                          El
                                                                             IG Km Ki               ….. (20)
     sudut.                                                                Lc 1,15Lr
Ki = 0,656 + 0,172n …… (15)
            h                                               2. Untuk grid tanpa batang pembumian,
Kh = 1         ….. (16)                                        atau      hanya      sedikit    batang
            h0                                                 pembumian diletakan dalam grid
ho = 1 m (kedalaman referensi dari grid)                       tetapi jauh dari pinggir grid :
                                                                         I G K m K i ….. (21)
D = Jarak antar konduktor paralel (m)                          E      l
                                                                               Lc        Lr
h = Kedalaman penanaman konduktor (m)
                                                      Untuk penanaman dengan kedalaman 0,25m
                                                      < h < 2,5m :
n = Jumlah paralel konduktor dalam satu
arah
                                                      Ks
                                                            1 1     1     1
                                                                            1 0,5n 2       …
d = Diameter konduktor (m)                                        2h        D       h     D
                                                      (22)
Untuk grid yang berbentuk empat persegi               dan untuk kedalaman kecil dari 0,25m :
panjang harga n menjadi : n   n1 n2 .Jika              K
                                                            1 1        1     1
                                                                                W ….. (23)
                                                        s
Lc = panjang total konduktor grid dan Lr =                            2h       D     h     D
panjang total batang pembumian (grounding             dimana :
rod), maka :                                          W
                                                             1        1    1
                                                                                   ..........
                                                                                                    1       ….. (24)
                                                             2        3    4                    n       1

        Untuk     grid  dengan     batang             dan untuk n          6:
                                                                                                0,42 …. (25)
                                                               1
        pembumian terutama di sekeliling              W                        ln( n     1)
                               IG Km Ki                      2n 1
        pinggiran :    Em
                                  Lc   1,15 Lr        Ki     0,656         0,172n …… (26)
        ….. (17)                                      Bila harga n1 dan n2 adalah jumlah konduktor
                                                      pada tiap arah, harga n yang digunakan untuk
        Untuk grid tanpa batang pembumian,            menentukan tegangan langkah pada faktor Ks
        atau      hanya      sedikit    batang        dan Ki hendaknya digunakan harga yang
        pembumian diletakan dalam grid                maksimum dari n1 dan n2.
        tetapi jauh dari pinggir grid :
                  I G K m K i ….. (18)                HASIL DAN PEMBAHASAN
        Em
                   Lc    Lr                                   Suatu         rancangan       dengan
4.3   Tegangan          langkah   maksimum            menggunakan penangkal petir Lightning
      sebenarnya                                      Mast dengan data-data sebagai berikut :
         Tegangan langkah yang sebenarnya             Arus Surja (If)                 : 40 kA
adalah perbedaan tegangan yang terdapat               Waktu gangguan (ts)             : 0,008
antara kedua kaki bila manusia berjalan di            detik
atas sistem pembumian pada saat arus surja            Faktor pembagi arus (Sf)        : 0,6
mengalir di grid pembumian. Tegangan                  Resistivitas tanah ( )          : 30 -m
langkah maksimum sebenarnya dapat                     Resistivitas granit ( )         : 15000 Ω-
dihitung     dengan      persamaan   (Usman           m
Baafai,2003):                                         Tebal dipermukaan (hs)          : 0,01 m
                 IG Ks Ki                             Dalam penanaman grid pembumian (h):1m
         El                  …… (19)                  Luas pembumian yang tersedia (A) :(25x25)
                     L
                                                      m
Jika Lc = panjang total konduktor grid dan Lr
                                                      Tinggi gedung                   : 20m
= panjang total batang pembumian
                                                      Sisi Samping gedung             : 30m
(grounding rod), maka :
                                                      Sisi Depan gedung               : 30m
    1. Untuk        grid     dengan    batang
         pembumian terutama di sekeliling
                                                      1. Penentuan Radius Proteksi
         pinggiran:




                                                 52
       Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

        Radius proteksi (rx) minimum besar                          Tegangan langkah dan tegangan
atau sama dengan setengah diagonal gedung.                  sentuh yang dizinkan dapat dihitung dengan
      diagonal                                              menggunakan persamaan (9),(10) dan (11).
rx
         2                                                                           0,09 1
                                                                                              30
                                                                                            15000
       302 302                                                            Cs     1                     0,18
                         21,21m                                                       2.0,01 0.09
          2
 Tinggi              Tinggi Total             Tinggi        Tegangan langkah yang diizinkan adalah :
 Lightning      =    Lightning Mast       =   Gedung
 Mast                                                                                               0,116
                                                            Elangkah50        1000 6.0,18.15000                22710,2V
                                                                                                    0,008
Dari persamaan (1) didapatkan tinggi total
Lightning Mast (ht) adalah :
                                                            Tegangan sentuh yang diizinkan adalah :
              1,6
 21,21                  h     20 .                                                                  0,116
                 20 t                                       Esentuh50         1000 1,5.0,18.15000              6650,2V
            1                                                                                        0,008
                 ht
dengan menggunakan metode coba-coba,                        Dengan cara yang sama didapatkan tegangan
maka didapatkan ht = 40 m. Jadi tinggi                      langkah dan tegangan sentuh yang diizinkan
Lightning Mast adalah = 40-20=20m. Dengan                   untuk tahanan jenis tanah yang berbeda
cara yang sama maka didapatkan radius                       seperti yang terlihat pada Tabel 5.
proteksi untuk beberapa ketinggian Lightning                Tabel 5. Nilai Tegangan Langkah dan Sentuh
Mast seperti yang terlihat pada Tabel 4.                    yang diizinkan untuk Tahanan Jenis Tanah yang
                                                            berbeda.
Tabel 4. Radius Proteksi           untuk Beberapa
                                                                                     Tegangan        Tegangan
Ketinggian Lightning Mast                                                Ρ
                                                                                     Langkah          Sentuh
                Tinggi          Radius                              (Ω.m)
                L.Mast         Proteksi                                                (Volt)         (Volt)
                  (m)            (m)
                                                                         10           22582.9         6618.4
             1.5           1.24
             2             1.68                                          30           22710.2         6650.2
             5             4.44                                          80
             10            9.6                                                        23028.6         6729.8
             20            21.33                                        100           23155.9         6761.7
                                                                        200           23792.6         6920.8
2. Ukuran       Minimum     Konduktor
   Penyalur Arus Surja
                                                            4. Rancangan Awal Grid Pembumian
Dari persamaan (2) dan Tabel 1, dipilih
                                                                     Misalkan denah awal grid 20mx20m
konduktor Commercial Hard Drawn
                                                            seperti yang terlihat pada Gambar 5.
Copper.Maka didapatkan ukuran minimum
konduktor adalah :                                                                         20m

                           40kA
A
             3,422.10 4         242 1084
                             ln
        0,008.0,00381.1,7774    242 1084
     12,79mm 2                                              20m
dengan diameter konduktor adalah 4,04 mm
atau 0,00404 m. Mengingat untuk kekuatan
mekanis dan keperluan pengerasan maka
diameter konduktor dilih 0,0045m.
                                                                   Gambar 5. Rancangan Awal Grid Pembumian

3. Tegangan Langkah dan Tegangan                            Jarak antar batang konduktor yang paralel
   Sentuh yang diizinkan                                    (D)=2m, kedalaman konduktor ditanam(h)=-



                                                       53
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                             Jurnal Sains, Teknologi & Industri

0,5m dan tidak ada batang pembumian.Total                Tabel 6. Nilai GPR, Tegangan Langkah dan
panjang konduktor yang ditanam adalah :                  Tegangan Sentuh yang sebenarnya untuk Tahanan
L=2x11x20=440m.                                          jenis yang berbeda
                                                                                               Teg.     Teg.
5. Tahanan Grid Pembumian                                         A      L     D     GPR
                                                            Ρ
                                                                                              Sentuh   Langkah
        Dengan menggunakan persamaan                      (Ωm)   (m2)   (m)    (m)   (Volt)
(5)d, dimana L=440m dan A=20x20=400m2,                                                        (Volt)    (Volt)
maka diperoleh :                                          10     400    200    5     10026      4613      908.7
                                                          30     400    440    2     26837    4985.5     2917.7
           1      1              1                        80     900    960    2     47462
Rg   30                  1                  0,68                                              5883.4       4773
          440   20.400              20                    100    900    1260   1.5   58346    5341.4     6689.2
                              1 1.
                                   440                    200    961    1984   1     111045   6549.8    15654.7


6. Arus Grid Maksimum dan Ground                         PEMBAHASAN
   Potential Rise(GPR)
                                                                 Dari Tabel 4. dapat dilihat,untuk
         Arus grid maksimum IG untuk harga               Lightning Mast dengan tinggi 20m dengan
Df=1,0 dan Sf=0,6, maka :                                jumlah satu batang dapat melindungi gedung
IG = (0,6)(1)(40000A) =39600 A                           dari bahaya sambaran petir. Dan dapat juga
                                                         dirancang dengan menggunakan konfigurasi
Dan Gradien Potential rise (GPR) nya adalah:             beberapa Lightning Mast dengan ukuran yang
GPR = (39600 A)(0,68Ω)=26837 V                           lebih pendek, dengan syarat zone proteksi
                                                         gedung terpenuhi.
7. Tegangan Mesh yang sebenarnya                                 Perbandingan antara Tabel 5. dan
       Dari persamaan (12) didapat                       Tabel 6. menunjukan Ground Potential
tegangan mesh :                                          Rise(GPR) untuk berbagai tahanan jenis
                                                         tanah lebih besar dari pada tegangan langkah
       30.39600.0,9318.2,548                             dan sentuh yang diizinkan. Sehingga untuk
Em                                       6410,4 V
               440                                       memenuhi persyaratan tersebut, dapat dilihat
                                                         dari tegangan langkah dan sentuh yang
dengan harga Km=0,9318, Kii=0,57 dan                     sebenarnya terjadi lebih kecil dari tegangan
Ki=2,548 yang didapatkan dari persamaan                  langkah dan sentuh yang diizinkan. Tegangan
(13),(14),(15) dan (16).                                 langkah dan sentuh yang sebenarnya yang
                                                         dapat memenuhi persyaratan, diperoleh
8. Tegangan Langkah yang sebenarnya                      dengan merobah rancangan grid pembumian,
       Dari persmaan       (19), tegangan                seperti; luas daerah grid pembumian
langkah yang sebenarnya dapat diperoleh :                (A),panjang total konduktor grid (L) dan
                                                         jarak antar konduktor paralel (D).
       30.39600.0,6044.2,548
El                                       4158,6 V
               440
                                                         KESIMPULAN
dengan harga Ks=0,6044 dan Ki=2,548 yang
didapatkan dari persamaan (22) dan (26).                         Dari hasil rancangan dapat dilihat,
Dengan cara yang sama maka didapat                       semakin tinggi Lightning Mast yang dipasang
Ground Potential Rise(GPR), tegangan                     maka radius proteksinya semakin besar.
langkah dan sentuh yang sebenarnya terjadi               Untuk mendapatkan tegangan langkah dan
untuk tahanan jenis tanah yang berbeda,                  sentuh yang sebenarnya yang dikategorikan
dimana; h = 1m, d=0,0045m, Df =1,65,                     memenuhi persyaratan, dapat diperoleh
Sf=0,6 dan If = 40000 Ampere seperti yang                dengan merobah rancangan grid pembumian
terlihat pada Tabel 6.                                   seperti; luas daerah grid pembumian
                                                         (A),panjang total konduktor grid (L) dan



                                                    54
      Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

jarak antar konduktor paralel (D) yang mana
satu samalainnya saling berkaitan.

DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2000, “IEEE Guide for Safety In
AC Subtation Grounding”. ANSI/IEEE Std.
80-2000,New York
Anonim, 2000,”Persyaratan Umum Instalasi
Listrik 2000 (PUIL 2000)”, Jakarta.
Jinliang He, Rong Zeng, Yangqin Gao,
Youping Tu,Weimin Sun, JunZou and
ZhichengGuan,July             2003,“Seasonal
Influences on Safety of Substation Grounding
System”, 2003 IEEE Trans. On Power
Delivery. Vol. 18. no.3.
Razevig,D.V.Prof,1979,“HighVoltageEngine
ering”, Khanna Publishers,2-B Nath Market,
New Delhi-6.
Sverak,J.G, January 1984,” Simplified
Anaysis of Electrical Gradients Above a
Ground Grid-I”,IEEE Trans. Power Appar.&
System, vol.103, no.1.
Usman Baafai ,Dr.Ir.Dipl.Ing, 2003 ”
Diktat Kuliah Pembumian Peralatan Sistem
Tenaga”, Medan.




                                               55
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                               Jurnal Sains, Teknologi & Industri

       ANALISIS PENGGUNAAN PWM INVERTER VARIABEL
FREKUENSI PADA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI DENGAN
        KONTROL REGULASI KECEPATAN LUP TERTUTUP


                                           Amir Hamzah
                                Jurusan Teknik Elektro Universitas Riau


                                               ABSTRAK

          Penggunaan motor induksi sebagai penggerak mekanis sangat umum digunakan. Penambahan
beban pada motor induksi mengakibatkan kecepatan motor induksi akan berkurang. Untuk mengatasi
masalah ini, digunakan inverter modulasi lebar pulsa dengan kontrol lup tertutup untuk memperkecil
perubahan kecepatan motor induksi, sehingga regulasi kecepatan motor induksi semakin kecil. Dalam
permasalahan ini akan diteliti hubungan antara perubahan beban atau torsi motor dengan kecepatan motor.
Kemudian akan diteliti juga hubungan antara kecepatan motor dengan peningkatan frekuensi sumber motor
induksi. Inverter digunakan sebagai pengaturan kecepatan motor induksi dengan mengatur frekuensi sumber
ke motor. Dalam penelitian ini digunakan PWM inverter dengan kontrol lup tertutup terhadap perubahan
kecepatan motor induksi. Dengan menggunakan PWM inverter dengan kontrol regulasi lup tertutup dapat
memperkecil regulasi kecepatan motor induksi, sehingga motor induksi dapat berputar dengan kecepatan
yang diinginkan.

Kata Kunci: motor induksi, PWM inverter, kontrol lup tertutup, regulasi

                                               ABSTRACT

         Utilizing of induction motor for mechanic driven are common use. But with increasing the load,
speed of inductoin motor will be decrease. For solved this problem, used pulse width modulation (PWM)
inverter with close-loop control for reduce change of speed the induction motor, until speed iduction motor
regulation is smaller. In this problem will be research related about changge of the load or torque motor
with the speed of motor. Then related about the speed of motor with increase of induction motor frequency.
Inverter is used for control the speed of induction motor with control source frequency. In this research is
used PWM inverter with close-loop control to change of speed the induction motor. Utilazing PWM inverter
with close-loop control regulation will be reduce the speed of induction motor regulation, then induction
motor can rotate with desire.

Keywords: induction motor, PWM inverter, close-loop control, regulation


PENDAHULUAN                                               cara mengubah kecepatan suatu motor
                                                          induksi adalah dengan cara mengubah
        Motor induksi tiga phasa sering
                                                          frekuensi sumber.
dipergunakan untuk menggerakkan beban-
                                                                  Permasalahan yang ingin diteliti
beban tetap. Motor induksi tidak banyak
                                                          disini adalah bagaimana merancang sebuah
diterapkan pada keadaan dimana pengubahan
                                                          kontrol pengaturan kecepatan motor induksi.
atau pengaturan kecepatan yang luas dan
                                                          Pada saat motor induksi diberi beban dan
teliti diperlukan. Tetapi dengan adanya
                                                          beban terus bertambah, dalam hubungan
semikonduktor daya, semuanya menjadi
                                                          dengan motor bahwa torsi semakin besar
berubah.
                                                          kecepatan akan berkurang.
Penggerak motor variabel frekuensi dapat
                                                                  Untuk mengatasi masalah ini,
dipergunakan      untuk     memungkinkan
                                                          digunakan inverter modulasi lebar pulsa
penggunaan motor induksi dalam keadaan
                                                          (PWM inverter) dengan kontrol lup tertutup,
berbagai pengaturan kecepatan. Salah satu
                                                          untuk memperkecil perubahan kecepatan



                                                    56
            Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

motor sehingga regulasi kecepatan motor                                                      Rs            jXsl                  jX’rl              R’r/s
akan menjadi kecil.
        Kecepatan motor induksi dapat                                                                 Is                                     I 'r
diubah dengan mengubah frekuensi suplai.
Tetapi pada saat frekuensi naik, fluks celah                                   Us                                           jXm
udara mesin akan jatuh. Ini akan
menyebabkan        turunnya      kemampuan                                                                              I s I 'r         Im
peningkatan torsi motor. Fluks tersebut dapat
dijaga konstan jika perubahan tegangan
                                                                                 Gambar 2. Rangkaian ekivalen motor induksi per-phasa
seimbang dengan perubahan frekuensi.
Gambar 1 memperlihatkan hubungan
tegangan – frekuensi motor.                                                    Persamaan fluks bersama stator dan rotor
                                                                               adalah sebagai berikut:
V (pu)          Torsi Konstan            Daya Konstan                                  sg  Ls i sg Lm irg          (1)
   1,0             (rating)                 (rating)

                                                                                         rg        Lr irg         Lm irg                                (2)
                                      Kurva Torsi                              dimana: Ls Lsl Lm dan Lr Lrl Lm
                                                                               Dengan referensi ωg = ω1, persamaan
                                                        Arus Jangkar
                                                           (rating)            tegangan motor induksi adalah sebagai
                                                                               berikut:
                                                                                    U s Rs I s j 1 s             (3)
                                                                                     0            Rr I r      j(    1        r   )       r
       0                        1,0                        2,5
                                                                                                                                                        (4)
                                                                 f (pu)
                                                                                                  Rr I r      js    1   r
              Kompensasi
            Resistansi Stator
                                                                                                                        (    1               r)
                                                                               dimana s adalah slip, s
    Gambar 1. Hubungan tegangan dan frekuensi motor                                                                                  1

        Dibawah frekuensi dasar (1,0 pu)                                       Dari persamaan (1) dan (2), serta persamaan
fluks celah udara menjadi konstan dengan                                       (3) dan (4), fluks bersama dapat dirumuskan
rasio V/f juga konstan, yang mana                                              sebagai berikut:
kemampuan torsi juga konstan. Pada                                                         Ls I s Lm I r               (5)
                                                                                       s
frekuensi yang sangat rendah, resistansi
stator lebih dominan dibanding induktansi                                                r        Lr I r      Lm I s                                    (6)
bocor, mengakibatkan diperlukan tegangan
lebih untuk mengkompensasi efek ini.                                                    Bila induktansi stator dan rotor
        Pada frekuensi dasar, tegangan                                         diperhitungkan ke induktansi bocor dan
penuh motor stabil dan tetap pada frekuensi                                    magnetisasi, persamaan (5) dan (6) dapat
diatasnya. Sedangkan torsi menurun karena                                      ditulis sebagai berikut:
rugi-rugi dari fluks celah udara dan motor                                                  Lsl I s LM ( I s I ' r ) (7)
                                                                                        s
beroperasi dengan daya konstan.
                                                                                         r        L' rl I ' r LM ( I s               I 'r )             (8)
Motor Induksi                                                                  Lsl = induktansi bocor stator
        Rangkaian ekivalen per-phasa motor                                     L’rl = induktansi bocor rotor
induksi dapat dilihat pada gambar 2, dimana:                                   Lm = induktansi magnetisasi

RS         = Resistansi efektif stator                                                 Jika motor induksi beroperasi dengan
XSl        = Resistansi bocor stator                                           tegangan stator dari berbagai frekuensi
X’rl       = Resistansi bocor rotor                                            konstan, f1 = cfR maka persamaan (3), (4), (7)
US         = Tegangan terminal stator                                          dan (8), dengan menggunakan kuantitas rotor
R’r        = Resistansi efektif rotor                                          patokan dan dengan menggunakan ω1 dengan
XM         = Reaktansi magnetisasi                                             cω1 didapat persamaan:



                                                                          57
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                                                                   Jurnal Sains, Teknologi & Industri

                                                                                             BAHAN DAN METODE
Us      Rs I s             jc X ' sl I s              X M Is              I 'r                        Metode yang dilakukan dalam
       (9)                                                                                   penelitian ini adalah pertama melakukan
                                                                                             analisis perubahan torsi dan kecepatan motor
       Rr                                                                                    induksi dengan melakukan perubahan nilai
0         I ' r jc X ' rl I ' r X M I s                                I 'r      (10)        frekuensi secara teoritis. Kedua pembuatan
       s
                                                                                             alat PWM inverter untuk digunakan pada
       f1                                                                                    pengujian motor induksi dan melakukan
c          = rasio frekuensi
       fR                                                                                    pengujian perubahan frekuensi suplai
fR = frekuensi dasar stator                                                                  terhadap motor induksi dalam hal ini
f1 = frekuensi operasi stator                                                                dilakukan pengujian terhadap motor induksi
                                                                                             dengan memberikan perubahan frekuensi
Karakteristik Torsi dan Kecepatan                                                            suplai dan beban. Penelitian ini dilakukan di
      Rangkaian ekivalen dari gambar 5 dapat                                                 lab mesin-mesin listrik UNRI.
digunakan     untuk     memperoleh      torsi
elektromagnetik dalam keadaan seimbang                                                       PWM Inverter
dari motor induksi. Hubungan rugi-rugi rotor                                                          Pada penelitian ini digunakan IC LSI
dengan torsi elektromagnetic dan daya celah                                                  untuk mengatasi masalah tersebut. Diagram
udara adalah sebagai berikut:                                                                dari sistem regulasi kecepatan motor induksi
                   2                                                                         diperlihatkan pada gambar 5.
 Pr     3 I ' r R' r                 Pgap        Pm ech
                                                                                 (11)
        Te s       1       Te         1          r         sPgap
maka diperoleh torsi electromagnetic:
                                                                                                                                                         B
                   2                                                                         L                                               R       Y
         3 I ' r R' r                                                                        mains                                                                 M
                                                                                                                                                                   3~
 Te                                                                              (12)        N

               s       1
dimana:
                                     Us
I 'r                                                                             (13)
          Rs           R' r / s             j X sl              X ' rl                                    +                   VCb


                                                                                                 speed                 CONTROL              PWM-IC


Karakteristik torsi – kecepatan dari motor                                                                _

                                                                                                                              Im
induksi dalam operasi variable frekuensi
jika                                                                                         Gambar 5. Diagram regulasi motor dengan kontrol masukan
 f1 = cfR dapat dilihat pada gambar 4.
                                                                                             Pada bagian PWM, menghasilkan tiga
 Te                                                                                          pasang pengisian dari output gelombang
         f' < f1                f1                   f'’ > f1
                                                                                             penggerak, yang menghasilkan output tiga
                                                                                             phasa simetris (120 0). Bentuk gelombang
                                                                                             PWM menggunakan modulasi double-edge
                                                                                             dapat dilihat pada gambar 6
                                                                                                     carrier




                                                                n'’1
                                                                                               Modulasi
                       n'1                  n1                                    n           double-edge



                                                                                                               0   0      1         2   3    4       5   6
             Gambar 4. Kurva karakteristik Te - n

                                                                                                                   Gambar 6. Bentuk gelombang PWM




                                                                                        58
      Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

Perbedaan tegangan rata-rata antara dua dari          Tabel 1 Hasil pengujian motor induksi pada
tiga phasa output bervariasi dalam bentuk             frekuensi kerja 50 Hz.
sinusoidal. Sebagai ilustrasi dapat dilihat            T (N.m) f (Hz) n (rpm)        s (slip)
pada gambar 7 sinusoidal PWM.                            0.3     50    2920          0.02667
                                                         0.5     50    2915          0.02833
                                                          1      50    2910          0.03000
                                                         1.5     50    2900          0.03333
                                                          2      50    2880          0.04000
                                                         2.5     50    2860          0.04667
                                                          3      50    2840          0.05333
                                                         3.5     50    2820          0.06000
                                                          4      50    2650          0.08000
                                                         4.5     50    2650          0.11667
     Gambar 7. Bentuk gelombang sinusoidal PWM
                                                      Tabel 2 Hasil pengujian motor induksi pada
                                                      frekuensi kerja 55 Hz.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam penelitian ini data-data dan                     T (N.m) f (Hz) n (rpm)        s (slip)
parameter-parameter motor induksi yang                   0.3     55    3220          0.02424
digunakan adalah sebagai berikut:                        0.5     55    3210          0.02727
      Data motor                                          1      55    3200          0.03030
       P      = 1100 Watt                                1.5     55    3180          0.03636
       f      = 50 Hz                                     2      55    3150          0.04545
       n      = 2800 rpm                                 2.5     55    3100          0.06061
       Cos φ = 0,8                                        3      55    3050          0.07576
       P      = 2 kutub                                  3.5     55    2980          0.09697
                                                          4      55    2850          0.13636
      Parameter motor                                    4.5     55    2650          0.19697
       Rs    = 6,3 Ω
       Rc    = 41,136 Ω                               Tabel 3 Hasil pengujian motor induksi pada
       R’r = 7,540 Ω                                  frekuensi kerja 45 Hz.
       Xsl   = 6,103 Ω                                 T (N.m) f (Hz) n (rpm)        s (slip)
       X’rl = 6,103 Ω                                    0.3     45    2650          0.01852
       Xm = 102,587 Ω                                    0.5     45    2610          0.03333
                                                          1      45    2600          0.03704
        Adapun perhitungan yang digunakan                1.5     45    2580          0.04444
untuk menganalisis masalah ini adalah untuk               2      45    2540          0.05926
menghitung kecepatan dan slip motor induksi              2.5     45    2500          0.07407
yang diberi beban secara bertahap dengan                  3      45    2460          0.08889
menggunakan persamaan (12) dan (13).                     3.5     45    2400          0.11111
Penelitian ini melakukan pengujian unjuk                  4      45    2330          0.13704
kerja dari regulasi kecepatan motor induksi              4.5     45    2230          0.17407
dengan kontrol lup tertutup. Pengujian ini
meliputi pengamatan terhadap perubahan                        Hasil analisa yang kedua meliputi
kecepata motor induksi yang diberi beban              perubahan kecepatan terhadap perubahan
secara bertahap dan pengamatan frekuensi              torsi dengan keadaan berbagai frekuensi
masukan ke motor induksi. Dari hasil analisis         dengan menggunakan kontrol lup tertutup
yang meliputi perubahan kecepatan terhadap            diperoleh hasil pengujian sebagai berikut:
perubahan torsi dengan berbagai frekuensi
diperoleh hasil pengujian sebagai berikut:




                                                 59
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                             Jurnal Sains, Teknologi & Industri

Tabel 4 Hasil pengujian motor induksi pada                       5
frekuensi dasar 50 Hz                                          4,5
                                                                 4
 T (N.m) f (Hz) n (rpm)         s (slip)                       3,5




                                                     T (N.m)
                                                                 3                                                                        Tanpa kontrol regulasi
   0.3     50    2950           0.01667                        2,5
                                                                 2
                                                                                                                                          kecepatan

                                                               1,5                                                                        Dengan kontrol regulasi
   0.5    50.1   2940           0.02000                          1                                                                        kecepatan
                                                               0,5
    1     50.3   2925           0.02500                          0
                                                                 2600   2650   2700   2750    2800     2850    2900   2950     3000
   1.5    50.5   2910           0.03000
                                                                                             n (rpm)
    2     50.7   2900           0.03333
   2.5    51.1   2890           0.03667                                                                    (a)
    3     51.5   2880           0.04000
   3.5    52.1   2840           0.05333                          5
                                                               4,5
    4     53.1   2750           0.08333                          4
                                                               3,5




                                                     T (N.m)
                                                                                                                                       Tanpa kontrol regulasi
   4.5    54.1   2700           0.10000                          3
                                                               2,5                                                                     kecepatan
                                                                 2
                                                                                                                                       Dengan kontrol regulasi
                                                               1,5
                                                                 1                                                                     kecepatan
Tabel 5 Hasil pengujian motor induksi pada                     0,5
                                                                 0
frekuensi dasar 55 Hz                                            2500          2700          2900             3100           3300

 T (N.m) f (Hz) n (rpm)         s (slip)                                                 n (rpm)

   0.3     55    3220           0.02424                                                                    (b)
   0.5    55.1   3215           0.02576
    1     55.2   3210           0.02727
                                                                 5
   1.5    55.5   3200           0.03030                        4,5
                                                                 4
    2     55.8   3170           0.03939                        3,5
                                                     T (N.m)




                                                                 3
                                                                                                                                      Tanpa Kontrol Regulasi
   2.5    56.2   3140           0.04848                        2,5
                                                                 2                                                                    Kecepatan
    3     56.7   3100           0.06061                        1,5
                                                                 1
                                                                                                                                      Dengan Kontrol Regulasi
                                                               0,5                                                                    Kecepatan
   3.5    57.3   3055           0.07424                          0
                                                                 2200      2300       2400          2500       2600      2700
    4     58.1   3000           0.09091
                                                                                         n (rpm)
   4.5    59.2   2950           0.10606
                                                                                                           (c)
Tabel 6 Hasil pengujian motor induksi pada
frekuensi dasar 45 Hz                                      Gambar 8 Kurva karakteristik torsi –
 T (N.m) f (Hz) n (rpm)         s (slip)                      kecepatan (a) pada f = 50 Hz,
   0.3     45    2650           0.01852                 (b) pada f = 55 Hz,    (c) pada f = 45 Hz.
   0.5    45.1   2630           0.02593
    1     45.2   2610           0.03333             KESIMPULAN DAN SARAN
   1.5    45.5   2600           0.03704             Kesimpulan
    2     45.7   2590           0.04074             1. Dengan menggunakan kontrol regulasi
   2.5    46.1   2570           0.04815                kecepatan lup tertutup, regulasi kecepatan
    3     46.5   2540           0.05926                motor induksi akan semakin kecil, dengan
   3.5    46.9   2500           0.07404                demikian motor induksi tidak mengalami
    4     47.6   2470           0.08519                perubahan kecepatan yang besar. Hal ini
   4.5    48.0   2460           0.08889                disebabkan bila motor induksi mengalami
                                                       penurunan kecepatan maka frekuensi
       Dari hasil pengatan dari tabel diatas           suplai akan dinaikkan sehingga kecepatan
dan dari gambar 8 kurva karakteristik pada             motor akan kembali meningkat.
kecepatan motor induksi sebelum diberi              2. Dari hasil pengamatan pada perubahan
kontrol regulasi kecepatan lup tertutup,               kecepatan motor induksi yang dilengkapi
kecepatan motor induksi mengalami                      dengan kontrol regulasi kecepatan lup
penurunan kecepatan yang besar.                        tertutup adalah dapat menekan penurunan
                                                       kecepatan motor induksi akibat dari
                                                       penambahan beban yang diberikan kepada
                                                       motor induksi.




                                               60
        Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

Saran
         Penggunaan PWM inverter dengan
kontrol lup tertutup adalah merupakan
pengaturan regulasi kecepatan motor induksi
yang sangat tepat dipergunakan pada
industri-industri     yang      memerlukan
pengaturan regulasi kecepatan yang kecil.

UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada rekan-
rekan staf pengajar di program studi teknik
elektro Universitas Riau yang membantu
dalam pelaksanaan penelitian. Disamping itu
juga kepada pihak penerbit jurnal yang telah
menerbitkan hasil penelitian penulis.

DAFTAR PUSTAKA
Abbas, M. and Novitny, D, !982 “The
Stator Voltage-Controlled Current Source
Inverter Induction Motor Drive”, IEEE
Transaction on Industrial Applications.

Anonim, 1999, “Variable Frequency Speed
Control”, DL 2309a1 De Lorenzo Italy.

Krause, P. C, !986 “Analysis of Electrical
Machinery”, McGraw-Hill, New York.

Lander W.         Cycil,   1993, “Power
Electronics”, Third Edition, Mc Graw Hill
Book Company, England.

Peter Vas, 1996, “Electrical Machines and
Drives, A Space-Vector Theory Approach”
Oxford University Press Inc, New York,
Reprinted.




                                               61
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                     Jurnal Sains, Teknologi & Industri

                   OPTIMASI PEMBANGKIT TERMAL MENGGUNAKAN
                        METODA DYNAMIC PROGRAMMING

                                          Dian Y ayan Sukma
                          Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Riau
                                         yayan_st_te@yahoo.com


                                                         ABSTRAK
          Ada dua kendala utama yang harus diperhatikan dalam pembangkitan energi listrik, yaitu
pengoperasian pusat tenaga listrik dan biaya bahan bakar pada pembangkit termal yang merupakan biaya
terbesar. Metoda dynamic programming merupakan salah satu metoda optimasi pembangkit termal yang
dapat digunakan untuk mengatasi kendala tersebut. Pada metoda ini penjadwalan unit-unit pembangkit
termal dilakukan dengan memilih state yang berisi kombinasi unit-unit pembangkit termal yang mungkin.
Selanjutnya menentukan daya optimal dengan biaya pembangkitan ekonomis dari setiap state yang mungkin.
State dengan biaya pembangkitan paling ekonomis dipilih sebagai pembangkitan daya ekonomis.
         Optimasi pembangkitan termal menggunakan metoda Dynamic Programming lebih sederhana dan
cepat. Dari hasil pengujian terhadap data rencana operasi harian pembangkitan termal sistem Sumbar-Riau
selama satu minggu didapatkan penghematan sebesar Rp. 844.222.566,70.

Kata kunci : Lagrange, Program Dinamis

                                                         ABSTRACT
          There are two principal constraints in the electric power generation. They are electric power centre
operation and thermal generation fuel cost that is the most expensive cost. Dynamic programming method is
one of thermal generation optimize method. At this method, unit commitment be done with choose feasible
states. The state which the most economical fuel cost is chosen as economic dispatch.
          The thermal generation optimize use dynamic programming method is more simple and faster. From
the testing result at thermal generation daily operation planning dates of Sumbar-Riau system for a week is
gotten economics as much as Rp. 844.222.566,70.

Key words : Dynamic Programming, Lagrange.

PENDAHULUAN                                                      Untuk menyuplai beban sebesar PT (gambar
                                                                 1) harus dicari besar P1, P2, ..., Pi agar biaya
         Operasi sistem tenaga listrik
                                                                 pembangkitan total F1(P1) + F2(P2) + ... +
umumnya terdiri dari beberapa pusat tenaga
                                                                 Fi(Pi) menjadi seminimal mungkin.
listrik. Dalam pengoperasiannya untuk
                                                                 Pengaturan daya keluaran (MW) dari
memenuhi      kebutuhan    beban     selalu
                                                                 generator sangat tergantung kepada putaran
diupayakan agar jumlah daya pembangkitan
                                                                 dari rotor yang seporos dengan turbin. Pada
menjadi ekonomis (masalah ini diutamakan
                                                                 pembangkit listrik tenaga termal, dengan
untuk pembangkit termal).
                                                                 naik-turunnya beban berarti harus diikuti
                                                                 dengan pengaturan besar - kecilnya energi
                     1                                           yang masuk kedalam turbin. Sebagai
             F1                            P1                    masukan (input) adalah bahan bakar dan
                                                                 keluarannya (output) adalah daya listrik.
                     2

             F2                             P2                   Operasi Ekonomi Sistem Tenaga Listrik
                                                 Pload           Pengoperasian sistem tenaga listrik, dalam
                                                                 memenuhi     kebutuhan    beban      selalu
                     i                                           diupayakan dengan biaya operasi yang
             Fi                             Pi                   ekonomis, yang lebih dikenal dengan
Gambar 1 : i unit termal yang dioperasikan untuk melayani        economic dispatch (pembangkitan daya
           beban PT                                              ekonomis).



                                                            62
         Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)

        Secara matematik, masalah economic                                     dimana :
dispacth dinyatakan sebagai suatu fungsi                                         λ0 = λ : pengali Lagrange untuk fungsi
objektif FT, dimana FT adalah biaya total                                                     awal
untuk total daya yang dikeluarkan oleh unit-
                                                                                 λ1 ,.., λ4 : pengali Lagrange untuk fungsi –
unit pembangkit. Untuk meminimalkan
fungsi FT ini dibatasi oleh pembatasan jumlah                                                 fungsi tambahan
daya yang dibangkitkan harus sama dengan                                         Pi    : daya maksimum dari unit i (MW)
daya beban dimana rugi-rugi transmisi                                            Pi : daya minimum dari unit i (MW)
diabaikan dalam perhitungan. Perumusan                                           Si2 : variabel tambahan
masalah economic dispatch pada pembangkit
                                                                               Maka fungsi Lagrange menjadi :
termal dimulai dengan mendefinisikan :
   FT = F1(P1) + F2(P2) + ..+ Fn(Pn)                                           L= F1(P1)+F2(P2)
                N
      FT =              Fi ( Pi ) Rp/jam (1)                                   + λ 0 Pload P1 P2                         λ1 P          P       S2
               i 1                                                                                                             1       1       1
                                 N
      = 0 = Pload -                    Pi (MW) (2)                             λ2 P                  P       S       2
                                                                                                                          λ3 P         P       S       2

                                 i 1                                                     1            1          2                 2       2       3

dimana :
                                                                               λ4 P                  P       S       2
                                                                                                                         (5)
   FT : biaya total dari daya total yang                                                 2               2       4

     dibangkitkan (Rp/jam)                                                     Fungsi Lagrange yang telah ditambah
        : selisih daya beban dengan daya dari                                  variabelnya tersebut kemudian diturunkan
          unit-unit pembangkit (MW)                                            terhadap sukunya, yakni L 0 .
Pload : daya beban (MW)                                                                      L
 N                                                                                                   P1
      Pi : daya unit pembangkit dari i…N (MW)                                                L
i 1                                                                              L                   P2      (6)
Adanya fungsi       sebagai pembatasan daya                                                      .
                                                                                             L
pada masalah optimasi pembangkit termal                                                               4
dapat diselesaikan dengan melibatkan fungsi
                                                                               Untuk memperoleh penyelesaian dari fungsi
Lagrange. Dimana fungsi Lagrange adalah
fungsi yang dibentuk dengan menambahkan                                        matrik     L diatas, terlebih dahulu harus
fungsi kendala (pers(1)) ke fungsi objektif                                    dicari matrik Jacobian dari fungsi matrik L
(pers(2)) setelah terlebih dahulu dikalikan                                    yang diperoleh dari turunan kedua dari fungsi
dengan pengali Lagrange yang tidak                                             Lagrange yang dikenal dengan matrik
ditentukan nilainya,                                                           Hessian (H).
L       FT          λ                                                          [H] = ( L )
        N                                       N                              Selanjutnya dicari nilai delta dari masing-
L             Fi (Pi ) +               Pload         Pi (3)                    masing suku pada fungsi dengan mengalikan
        i 1                                    i 1

dimana :                                                                       matrik invers dari [H] dengan matrik [- L ].
  λ : pengali Lagrange (Rp/MWh)                                                   P1
Karena fungsi Lagrange diatas harus                                               P2
memenuhi ketidaksamaan dari batas daya
                                                                                  S1 = inv H                             L (7)
unit pembangkit, Pimin Pi Pimax maka
                                                                                  .
fungsi Lagrange harus ditambahkan dengan
variabel kendala lain sehingga diperoleh hasil                                       4
daya yang optimum. (misal ada 2 fungsi dari                                    Dengan menambahkan nilai delta tersebut
unit pembangkit) :                                                             pada nilai terkaan awal dari suku-suku
 L F1(P1)+F2(P2) +                                                             tersebut, maka diperoleh nilai-nilai dari P1,
       λ 0 Pload P1 P2                         λ 1 g (P ,S            )        P2,…., 4
                                                      1   1       1

       λ 2 g (P1 , S 2 )                λ 3 g (P ,S           )                Pi = Pi0 + Pi , i  i
                                                                                                    0
                                                                                                         i
                    2                          3     2    3
                                                                               Untuk mendapatkan nilai sesungguhnya dari
       λ 4 g (P ,S               ) (4)
                4        2   4                                                 suku-suku diatas dilakukan proses iterasi



                                                                          63
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                                     Jurnal Sains, Teknologi & Industri

(menggunakan metoda Newton-Rhapson)                     4. Menghitung       daya      pembangkitan
yang dibatasi oleh nilai mutlak dari turunan               ekonomis tiap-tiap unit pembangkit (P edc)
pertama fungsi Lagrange atau        L     0.               dengan menggunakan metoda Newton
                                                           Rhapson.
Apabila syarat yang ditentukan ini telah                5. Menghitung biaya pembangkitan unit-
terpenuhi maka proses iterasi harus                        unit pembangkit sebagai fungsi dari daya
dihentikan karena pada kondisi tersebut nilai              operasi ekonomis.
dari suku-suku yang dicari sudah mendekati                                  n
nilai yang sesungguhnya.                                     FCost               F u unit , P edc unit
                                                                          unit 1

                                                             dengan fungsi biaya pembangkitan tiap
Metoda Dynamic Programming                                   unitnya adalah :
                                                                                                2
Dynamic programming merupakan suatu                          Funit u, P          a unit.Punit       b unit.Punit c unit .u unit
metoda untuk mencari pilihan yang optimum                  dimana :
diantara alternatif yang bisa ditempuh.                    Funit(u,P) : Biaya pembangkitan tiap unit
        Dalam langkah pengoperasian unit                   Punit : Daya yang dibangkitkan tiap unit
pembangkit yang digunakan akan dilakukan                   u(unit) : Unit commitment tiap unit
dengan prioritas dari unit pembangkit. Untuk               aunit, bunit, cunit : Konstantan-konstanta
3 buah unit pembangkit maka akan ada                       fungsi biaya pembangkitan tiap unit
kombinasi prioritas sebagai berikut :                   6. Memilih kombinasi penjadwalan unit
Prioritas 1unit                                            pembangkit dengan biaya pembangkitan
Prioritas 1unit+prioritas 2unit                            minimum dari kombinasi yang feasible.
Prioritas 1unit+prioritas 2unit+prioritas 3unit              FCost min          min FCost
         State yang mungkin dipakai adalah              7.   Mengoperasikan masing-masing unit
apabila unit-unit yang diaktifkan bisa                       pembangkit sebesar daya operasi
menyuplai beban yang dibutuhkan dan                          ekonomis     (P edc) dari kombinasi
memenuhi jumlah kapasitas minimumnya                         penjadwalan unit pembangkit yang
pada tiap periode.                                           memiliki biaya minimum.
Jika dalam sistem terdapat n unit pembangkit
termal yang siap beroperasi maka formasi                HASIL
optimasi biaya bahan bakar dengan metoda                         Dengan mengaplikasikan persamaan-
Dynamic programming adalah sebagai                      persamaan yang dilibatkan dalam metoda ini
berikut :                                               ke suatu bahasa pemograman terstruktur
1. Menentukan           penjadwalan         unit        Matlab Ver.5.3 dan menggunakan data pada
    pembangkit dengan mengkombinasi n                   pembangkit termal sistem Sumbar-Riau dari
    unit pembangkit sehingga dihasilkan                 tanggal 24 Desember s/d 30 Desember 2003,
    kombinasi sebanyak 2n-1.                            diperoleh hasil seperti pada tabel 2.
    Dimana :                                                     Sebelum melakukan metoda ini
         U(unit) = 1 On, unit beroperasi                terlebih dahulu ditentukan fungsi biaya bahan
         U(unit) = 0 Off, unit tidak beroperasi         bakar setiap unit berdasarkan karakteristik
2. Menghitung daya total pembangkitan                   dari tiap-tiap unit pembangkit termal sebagai
    dari tiap-tiap unit sebesar daya                    berikut :
    maksimum sesuai dengan penjadwalan                  Fungsi biaya bahan bakar PLTU Ombilin :
    unit pembangkit setiap kombinasinya.                F1(PT1) = 1058845,9+29389,8PT1+134,2PT12
              n
     PGen         Pm aks unit                           F2(PT2) = 717643,2+39457,3PT2+64,8PT22
            unit 1
                                                        Fungsi biaya bahan bakar PLTG Pauh Limo :
3.   Menentukan kemungkinan operasi unit
     pembangkitan dengan konsekuensi daya               F2(PT2)= 6596373,7+391764,3PT2+ 2591,4PT22
     yang dibangkitkan besar dari beban                 F3(PT3)=7227032,9+232003,9PT3+
     setiap periodenya.
                                                                 9558,1PT32
     PGen   PLoad




                                                   64
       Optimasi Pembangkit Termal Menggunakan Metoda Dynamic Programing (D. Y. Sukma)
Tabel 1. Biaya operasi Pembangkit Termal tanggal 24 s/d 30 Desember 2003 Sebelum Optimasi
                                                     Beban
          Beban PLTU              Beban PLTG                    Biaya Opr PLTU      Biaya Opr. PLTG       Biaya Operasi
                                                      Total
 Tgl
       unit   unit             unit   unit           Pemb.
                     Total                                         unit 1 & 2           unit 2 & 3        PLTU+PLTG
        1      2                2      3     Total   Termal
 24    1900   1440   3340      177     63     240      3580    Rp 181.227.033,0    Rp 238.752.639,5     Rp 419.979.672,5
 25    1905   1440   3345       56    178     234      3579    Rp 181.477.952,3    Rp 239.024.011,7     Rp 420.501.964,0
 26    1910   1440   3350      183     61     244      3594    Rp 181.722.163,9    Rp 240.435.668,6     Rp 422.157.832,5
 27    2000   1440   3440       83     61     144      3584    Rp 186.211.880,8    Rp 138.930.885,3     Rp 325.142.766,1
 28    2025   1360   3385       95     93     188      3573    Rp 183.262.767,2    Rp 170.993.737,7     Rp 354.256.505,0
 29    2040      0   2040      384    432     816      2856    Rp 108.630.050,9    Rp 672.669.120,0     Rp 781.299.170,9
 30    2040      0   2040       384   432     816      2856    Rp 108.630.050,9    Rp 672.669.120,0     Rp 781.299.170,9
                             Total                             Rp1.131.161.898,9   Rp2.373.475.182,8    Rp3.504.637.081,7


Tabel 2. Biaya operasi Pembangkit Termal tanggal 24 s/d 30 Desember 2003 Setelah Optimasi
                                                     Beban
          Beban PLTU              Beban PLTG                   Biaya Opr. PLTU      Biaya Opr. PLTG          Biaya operasi
                                                      Total
 Tgl
       unit   unit             unit   unit           Pemb.
                     Total                   Total                 unit 1 & 2           unit 2 & 3           PLTU+PLTG
        1      2                2      3             Termal
 24    1775   1782   3557        0     23      23      3580    Rp 191.401.620,5    Rp    28.785.984,7   Rp    220.187.605,2
 25    1772   1791   3564        0     15      15      3579    Rp 191.713.430,8    Rp    19.190.656,4   Rp    210.904.087,2
 26    1779   1791   3571        0     23      23      3594    Rp 192.083.264,9    Rp    28.785.984,7   Rp    220.869.249,6
 27    1780   1788   3569        0     15      15      3584    Rp 191.973.883,6    Rp    19.190.656,4   Rp    211.164.540,0
 28    1802   1726   3528       16     29      45      3573    Rp 189.623.594,7    Rp    45.067.096,5   Rp    234.690.691,2
 29    2040      0   2040      384    432     816      2856    Rp 108.630.050,9    Rp   672.669.120,0   Rp    781.299.170,9
 30    2040      0   2040      384    432     816      2856    Rp 108.630.050,9    Rp 672.669.120,0     Rp 781.299.170,9
                             Total                             Rp1.174.055.896,3   Rp 1.486.358.618,7   Rp 2.660.414.515,0


PEMBAHASAN                                                      besar dibanding unit 1. Ini disebabkan lebih
                                                                diprioritaskannya unit 2 pada saat terjadinya
        Dari karakteristik fungsi biaya bahan
                                                                beban puncak karena memiliki biaya lebih
bakar 2 jenis pembangkit termal terlihat
                                                                ekonomis pada saat itu. Pada tanggal 28
bahwa pembangkit termal PLTU Ombilin
                                                                Desember PLTU unit 1 diberi beban lebih
jauh lebih ekonomis dibandingkan dengan
                                                                besar dibanding unit 2. Hal ini dikarenakan
pembangkit termal PLTG Pauh Limo.
                                                                unit 2 dihentikan untuk pemeliharaan setelah
        Jika dibandingkan antara PLTU unit
                                                                jam 23.00 sehingga unit 1 diberi bebn
1 dan unit 2 terdapat perubahan biaya
                                                                maksimal. Kondisi ini terus berlanjut hingga
ekonomis terhadap perubahan bebannya:
                                                                tanggal 30 Desember yang menyebabkan
Untuk pembebanan dibawah 54 MW PLTU
                                                                diberikannya beban maksimal pada PLTU
unit 2 lebih ekonomis dibanding unit 1.
                                                                unit 1, PLTG unit 2 dan PLTG unit 3.
Untuk pembebanan antara 54 MW hingga
                                                                         Dari penelitian ini, jika dibandingkan
94 MW PLTU unit 1 lebih ekonomis
                                                                antara tabel 1 dan tabel 2 penghematan biaya
dibanding unit 2. Untuk pembebanan diatas
                                                                bahan bakar pada pembangkit termal
94 MW PLTU unit 2 lebih ekonomis.
                                                                diperoleh dari tanggal 24 hingga 28
        Sedangkan pada PLTG juga terjadi
                                                                Desember atau penghematan selama 5 hari
hal yang sama. Untuk pembebanan dibawah
                                                                adalah sebesar Rp. 844.222.566,70.
6 MW PLTU unit 2 lebih ekonomis
dibanding unit 3 Untuk pembebanan antara 6
                                                                KESIMPULAN
MW hingga 18 MW PLTG unit 3 lebih
ekonomis dibanding unit 2. Untuk                                 Uraian diatas menjelaskan bahwa:
pembebanan diatas 18 MW PLTG unit 2                              1. Untuk perubahan beban tiap jam selama
lebih ekonomis.                                                     satu     periode   akan    menyebabkan
        Pada tabel 2. terlihat bahwa dari                           terjadinya perubahan skala prioritas
tanggal 24 hingga tanggal 27 Desember                               pembebanan pada masing-masing unit
PLTU unit 2 sama-sama diberi beban lebih                            pembangkit termal yang memungkinkan



                                                          65
Vol. 2, No. 2, 2005 : 62-66                                       Jurnal Sains, Teknologi & Industri

    pemilihan feasible state yang berbeda              Power System Simulation Environment,
    tiap jamnya.                                       Thesis, BS University of Winsconsin,
                                                       Platteville.
2. Dengan memilih state-state yang feasible
   terhadap beban dapat memudahkan
   perhitungan optimasi unit pembangkit
   termal dan terhindar dari banyaknya
   iterasi.
3. Pembangkit termal PLTU yang memiliki
   karakteristik fungsi biaya bahan bakar
   yang jauh lebih ekonomis dibanding
   dengan PLTG selalu lebih diprioritaskan
   dalam pengoperasiannya.
4. Optimasi       pembangkit      termal
   menggunakan       metoda     dynamic
   programming pada sistem Sumbar-Riau
   dari tanggal 24 Desember 2003
   hingga     30       Desember     2003
   diperoleh     penghematan     sebesar
   Rp. 844.222.566,70.

UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada pihak
penerbit yang telah sudi menerbitkan tulisan
ini. Disamping itu penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada rekan-rekan dosen teknik
elektro UNRI yang telah memberikan
sumbangan pemikirannya. Dan juga kepada
pihak-pihak yang tidak bisa disebutkan satu-
persatu.

DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar. A. DR, Kuwahara S. DR,
2000, Teknik Tenaga Listrik, Jilid I, Penerbit,
PT Pradnya Paramita, Jakarta.
Marsudi, Djiteng, Ir, 1990, Operasi Sistem
Tenaga Listrik, Balai Penerbit dan Humas
ISTN,.
Stevenson, Jr. William D, 1996, Analisis
Sistem Tenaga Listrik, edisi keempat,
penerbit Erlangga, Jakarta.
Wood, Allen J, 1996, Power Generation
Operation and Control, edisi kedua, Jhon
Willey & Sons, Inc, New York.
Weber, James D, 1995, Implementation of
Newton Based Optimal Power Flow into




                                                  66

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Stats:
views:27
posted:11/20/2012
language:
pages:36
Description: kumpulan jurnal untuk direview