1) Dokumen tersebut membahas tentang kontrol frekuensi beban (Load Frequency Control/LFC) pada sistem pembangkit listrik tenaga panas bumi PT Pertamina Geothermal Energy Ulubelu.

1. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat zaman yang lebih maju sekarang kebutuhan energi listrik dalam
masyarakat terus berkembang. Oleh karena itu penyediaan tenaga listrik terus
berkembang pesat seiring meningkatnya kebutuhan akan energi listrik tersebut.
Cara dalam meningkatkan penyediaan energi listrik adalah membuat
menginterkoneksi unit-unit pembangkit yang ada, agar penyediaan energi listrik
menjadi tercukupi dan lebih handal.
Keseimbangan antara daya yang dibangkitkan dan beban dalam sistem
interkoneksi adalah suatu keadaan yang harus dijaga. Pada keadaan ini,
Sistem akan beroperasi stabil dengan frekuensi kerja normal yaitu sebesar 50
Hz (frekuensi standar PLN). Jika sistem mengalami perubahan beban, maka
akan mengakibatkan terjadinya penurunan atau kenaikan frekuensi pada sistem
tersebut.
Frekuensi yang turun pada suatu sistem dapat disebabkan karena adanya
unit pembangkit yang sedang beroperasi mengalami peningkatan beban
sehingga unit pembangkit yang cadangan tidak mampu memikul beban pada
sistem tersebut, serta akibat adanya perusahaan besar atau pabrik yang bisa
masuk dan melepas beban sangat tinggi sekali yaitu +400MW, dan berbagai
macam lagi masalah yang ada sehingga terjadinya perubahan frekuensi. Pada
keadaan ini governor akan bekerja dan berusaha untuk mengebalikan sistem
pada keadaan frekuensi normal, yaitu 50 Hz. Selama daya cadangan berputar

2. 2
masih tersedia, frekuensi yang mengalami penurunan tersebut masih bisa
dikembalikan pada harga frekuensi normal.
1.2 Permasalahan Penilitian
1.2.1 Identifikasi Masalah
Dalam sistem ketenagaan listrik yang telah terinterkoneksi,
kebutuhan kosumsi listrik pada masyarakat semakin lama akan
terus meningkat. Energi yang digunakan oleh masyarakat atau
konsumen pada umumnya naik turun tergantung terhadap waktu.
Dalam kondisi ini bagaimana Load Frequency Control dan
kecepatan generator tidak turun dan dapat memenuhi kebutuhan
beban tersebut sehingga frekuensi pada sistem tetap normal.
1.2.2 Ruang Lingkup Masalah
Pada penulisan ini masalah dibatasi pada pembahasan mengenai
Load Frequency Control (LFC) serta proses pengaturan frekuensi
dan perubahan beban pada sistem pembangkit di PLTP PT.
Pertamina Geothermal Energy Ulubelu.
1.2.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan ruang lingkup masalah diatas, maka
permasalahan yang akan dibahas di skripsi ini adalah :

3. 3
1. Bagaimana terjadinya pengaturan frekuensi dan kontrol (LFC)
pada sistem pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)
PT. Pertamina Geothermal Energy Ulubelu ?
2. Pengaruh apa saja yang terjadi bila frekuensi normal 50 Hz
mengalami penurunan atau kenaikan ?
3. Bagaimana prinsip kerja PLTP saat mengatasi terjadinya
perubahan beban ?
.
1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan
1.3.A Tujuan dalam penulisan skripsi ini adalah :
1. Untuk meningkatkan pemahaman tentang pengaturan kontrol
frekuensi pada suatu sistem yang telah terinterkoneksi.
2. Untuk melihat pengaruh dari aktivitas perubahan frekuensi.
3. Untuk mempelajari kehandalan suatu sistem pembangkit dalam
mengatasi masalah kenaikan beban.
1.3.B Manfaat dalam penulisan skripsi ini adalah :
1. Untuk memperoleh pengalaman dalam mencari data dan
penyelesaian permasalahan di bidang kelistrikan.
2. Hasil penulisan skripsi ini dapat di gunakan sebagai refrensi
pengembangan teknik di dunia pendidikan.

4. 4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Pada suatu sistem tenaga listrik, energi listrik yang dibangkitkan dari pusat
pembangkit listrik ditransmisikan ke pusat-pusat pengatur beban dan kemudian
disalurkan kepada pelangan atau konsumen. Pengaturan beban tersebut
berupa suatu sistem yang sudah ada (LFC), sistem ini yang bisa memantau
adanya perubahan beban seketika. Pada load frekuensi kontrol ini meliputi
pengaturan frekuensi pada pembangkit tenaga listrik, adapun frekuensi normal
standar PLN adalah 50 Hz.
Penelitian yang mengangkat topik “Dasar-dasar Load Frequency Control
(LFC)” oleh Amril Muntaha (2008). Ia berpendapat jika terjadi kenaikan beban
maka di sitem akan terlihat bahwa frekuensi nya menurun. Hal ini karena
adanya perubahan beban yang terjadi, sehingga frekuensi dari normal
menurun. Salah satu jalan keluarnya adalah dengan mengontrol frekuensi
beban (LFC) melalui sistem dan melakukan pengecekkan pada unit pembangkit
itu sendiri
2.2 Landasan Teori
2.2.1 Load Frequency Control
Untuk pengaturan sitem tenaga listrik khususnya jaringan listrik
yang mempunyai pembangkit interkoneksi sebaiknya dipasang peralatan
Load Frequency Control (LFC) di unit-unit pembangkit yang mempunyai

5. 5
kapasitas minimal 100 MW. LFC juga dipasang pada unit dengan sistem
blok yang artinya satu komando LFC untuk mengatur beberapa unit
pembangkit.
Di indonesia LFC sudah mulai dirancang sejak adanya proyek
West Java Load Dispatching Center yang biasa disebut LDC yang telah
dilaksanakan pada tahun 1980. Pada saat Scada proyek LDC berjalan,
JCC Gandul baru mulai pembangunan gedung. Sehingga pada saat itu
sudah ada 2 control center yang berfungsi, yaitu: Unti Pengatur Beban
Cawang dan Unit Pengatur Beban Cigereleng.
Setelah Java Control Center (JCC) beroperasi, kemudian pada
akhir desember 1987 baru ada sistem LFC yang beroperasi yaitu LFC
Hydro Power Plant PLTA (Saguling) yang terdiri dari 4 unit pembangkit
berkapasitas masing-masing 180 MW. Pada saat itu hanya PLTA
Saguling yang sangat dibutuhkan untuk menunjang keaandalan sistem
tenaga listrik Jawa-Bali, karena ditinjau dari segi bahan bakar adalah
yang termurah disamping itu telah dipasang peralatan LFC yang dapat
mengatur frekuensi secara otomatis melalui peralatan SCADA.
LFC hanya dapat beroperasi pada saat jaringan sistem tenaga
listrik dalam kondisi normal. Pada saat sistem tenaga listrik mengalami
gangguan atau lepas interkoneksi (Separated Network) di salah satu
Gardu Induk atau Pembangkit maka LFC secara otomatis akan OFF.
Untuk mengetahui terjadinya Separated Network, di master komputer
terdapat suatu program Network Topologi yang berfungsi untuk
memonitor Jaringan tenaga listrik.

6. 6
Jaringan Sistem Tenaga Listrik akan lebih baik mutu frekuensinya
apabila lebih banyak unit pembangkit yang ikut berpartisipasi
menggunakan LFC. Disamping itu pembangkit akan bekerja lebih stabil
atau bekerja lebih ringan apabila banyak Unit yang beroperasi LFC.
Antara unit satu dengan unit yang lain saling berpacu untuk memperbaiki
mutu frekuensi biasanya PLTA adalah Unit paling cepat dalam menerima
respon dari Master Station dan unit-unit yang bekerjalebih lambat bisa
mebantu untuk perbaikan frekuensi.
2.2.2 Pembagian Fungsi LFC
- Fungsi pengaturan frekuensi sistem
- Fungsi pengaturan beban (Power)
- Fungsi pengaturan Power dan Frekuensi
a. Fungsi pengaturan frekuensi sistem
Dalam fungsi ini LFC akan bekerja mengatur frekuensi
sistem tenaga listrik dengan menaikan atau menurunkan
beban pembangkit dengan berdasarkan perbedaan frekuensi
antara frekuensi sistem dengan frekuensi standard yang
ditetapkan oleh operator di master station. Bila frekuensi
sistem lebih rendah dari frekuensi standard, maka LFC
bekerja memberi perintah untuk menaikan output beban
pembangkit. Sebaliknya bila frekuensi sistem lebih tinggi dari
frekuensi standard, maka LFC bekerja menurunkan beban

7. 7
output pembangkit.
b. Fungsi pengaturan beban (Power)
Fungsi ini LFC akan mengatur pembebanan dengan
Menaikan atau menurunkan beban pembangkit berdasarkan
perbedaan antara total pengukuran power pembangkit
dengan perubahan jadwal beban konsumen.
c. Fungsi pengaturan power dan frekuensi
Fungsi ini merupakan fungsi gabungan antara fungsi
pengaturan beban dan fungsi pengaturan frekuensi untuk itu
LFC bekerja menaikkan atau menurunkan beban pembangkit
berdasarkan beban dan frekuensi saat itu.
Diantara ketiga fungsi tersebut diatas yang dipergunakan
di sistem tenaga listrik Jawa-Bali adalah fungsi pengaturan
frekuensi. Apabila program LFC di Master Station tidak
diaktifkan, maka tidak ada pula perintah yang dikirim ke unit
pembangkit, karena perintah harus terpusat dari satu master
dan disebar keseluruhan unit pembangkit yang menggunakan
fasilitas LFC.
2.2.3 Prinsip Kerja LFC
LFC bekerja full automatic yang diatur oleh komputer di master
station kemudian setelah sampai di unit pembangkit diatur oleh sebuah
peralatan yang disebut Load Coordinator yang langsung berhubungan

8. 8
dengan peralatan kontrol unit pembangkit. Antara komputer di master
station dan Load Coordinator saling mengontrol bila terjadi alarm di salah
satu sisi maka menyebabkan LFC off dan bila ini terjadi, maka unit
pembangkit menerima data terakhir yang dikirim dari master/RTU.
Prinsip Kerjanya sangat simpel, yaitu ketika LFC beroperasi maka beban
unit pembangkit akan berubah sebagai berikut :
Output unit pembangkit
P = Po + N.Pr
Dimana :
P = Output unit pembangkit
Po = Power yang diset oleh operator unit (sesuai dengan permintaan
operator)
N = level dari master station yang mempunyai nilai -1 s/d +1
Pr = 50% dari bandwide yang diset operator unit (sesuai permintaan
master)
Bila terjadi gangguan LFC (LFC off) maka tidak ada pengaturan
yang otomatis dari master station dan pengaturan diambil alih oleh
operator unit pembangkit secara manual. Pada kondisi LFC normal untuk
pembebanan unit.

9. 9
Apabila terjadi ketidaksamaan antar permitaan dari master dengan
pengesetan diunit pembangkit (P’o ≠ Po atau P’r ≠ Pr) maka
kemungkinan LFC akan blok.
Contoh:
Kita ambil contoh misal unit pembangkit mempunyai kapasitas Max 150
MW.
Ditemukan : Po = 100 MW
Pr = 25 MW
N perhitungan dari komputer menghasilkan +1 maka berdasar
rumus diatas.
MW
P Max
Po + Pr
Po
Po - Pr
P Min
Unit Pembangkit
Bandwide
Perubahan
BebanUnit

10. 10
P = Po + Pr.N
= 100 + 25.1
= 125 MW
Jadi generator unit pada kondisi seperti ini harus membangkitkan 125
MW dan Besarnya unit untuk membangkitkan tergantung besarnya level
N yang dikirim oleh komputer master. Dengan demikian untuk contoh ini
unit pembangkitkan Bisa membangkitkan beban antara 75 s/d 125 MW.
2.2.4 Governor
Governor adalah sebuah peralatan mekanis yang berfungsi untuk
mengatur putaran dari sebuah mesin (turbin, mesin diesel), yaitu dengan
cara mengatur jumlah masuknya aliran fluida, baik itu gas, uap, maupun
cair ke turbin ataupun ruang bakar. Pada dasarnya cara kerja sebuah
governor itu sederhana, hanya mengandalkan kecepatan putaran mesin
itu sendiri. Sebuah governor terhubung dengan poros yang
berputar.Sepasang bandul dihubungkan pada poros, bandul tersebut
berputar seiring dengan adanya perputaran poros. Gaya sentrifugal yang
terjadi akibat adanya putaran menyebabkan bandul terlempar. Bandul
tersebut dihubungkan ke collar yang terdapat pada poros, collar akan
naik sesuai dengan pergerakan keluar dari gaya berat pada bandul dan
jika bandul bergerak turun maka collar akan bergerak turun. Pergerakan
collar ini digunakan untuk mengoperasikan atau mengatur tuas bahan
bakar (pada mesin diesel) atau aliran fluida (pada turbin gas atau uap).

11. 11
2.2.5 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi
Pada umumnya pembangkit listrik panas bumi berdasarkan jenis
fluida kerja panas bumi yang diperoleh dibagi menjadi 3, yaitu:
1. Vapor dominated system (sistem dominasi uap)
2. Flushed steam system
3. Binary cycle system (sistem siklus biner)
Proses pembangkitan listrik dimulai dari uap yang diambil dari panas
bumi digunakan untuk memutar turbin. Jika uap tersebut bersuhu diatas
370oC maka PLTP menggunakan vapor dominated system dimana uap
dari panas bumi langsung digunakan utuk memutar turbin. Jika bersuhu
sekitar 1700C-3700C maka menggunakan flushed steam system dimana
uap masih mengandung cairan dan harus dipisahkan dengan flush
separator sebelum memutar turbin. Dalam binary cycle system uap
panas bumi digunakan untuk memanaskan gas dalam heat exchanger
kemudian gas ini yang akan memutar turbin.
Gambar : 2.1 Proses kerja PLTP

12. 12
2.3 Kerangka Pemikiran
Berdasarkan pemaparan landasan teori yang diperoleh dari eksplorasi
teori yang dijadikan rujukan konsepsional variabel penelitian, maka dapat
disusun kerangka penelitian sebagai berikut :
Gambar : 2.2 Diagram kerangka pemikiran
Aktivitas Control pada sistem Pembangkit PLTP
PT. Pertamina Geothermal Energy
Analisa
Pengambilan data di PLTP PT. Pertamina Geothermal Energy
Proses kenaikan atau penurunan beban
pada sistem pembangkit

13. 13
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Analisa Kebutuhan
Untuk penelitian kali ini peneliti menggunakan metode deskriptif untuk
memenuhi analisa dari penellitian. Karena peneliti memusatkan perhatian pada
permasalahan yang ada pada saat penelitian dan metode ini juga banyak
digunakan pada fakultas teknik. Untuk penelitian kali ini peneliti ingin
mengetahui Load frequency control pada PLTP PT. Pertamina Geothermal
Energy Ulubelu.
3.2 Metode perencanaan
Dapat dibuat dengan flowchart penelitian, gambar 3.1 menunjukkan
proses perencanaan menganalisa.
Gambar 3.1 Flowchart penelitian
Studi literatur
Ikut Tim Ahli turun ke
lapangan
Melakukan Analisa data
Membuat Kesimpulan
Melakukan pengamatan
data LFC
Mulai
Selesai

14. 14
3.3 Metode Analisa :
1. Studi Literatur
Metode yang dilakukan dengan mencari literatur buku acuan dari
perpustakaan atau sumber buku yang dapat dijadikan buku panduan
yang relevan sebagai referensi dalam penulisan tugas ini.
2. Metode Observasi lapangan
Metode yang dilakukan dengan melihat data dari sistem LFC di
pembangkit. Bertanya mengenai perubahan beban dan cara
mengaturnya kepada tim ahli.
3. Metode Analisa
Metode yang dilakukan dengan cara menghitung dan menganalisa data
yang telah didapat agar keakuratan dan ketelitian data dapat
dipertanggungjawabkan.
4. Metode Diskusi
Metode yang dilakukan dengan cara berdiskusi dengan pembimbing
tugas skripsi ataupun dengan petugas lapangan yang berkompeten di
bidangnya.

15. 15
3.4 Jadwal Penelitian
Berikut adalah jadwal pelaksannan skripsi dengan judul “Load Frequency
Control pada PT. Pertamina Geothermal Energy Ulubelu”
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian
No Kegiatan
Bulan
Desember Januari Februari Maret April
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1
Bimbingan
Judul
2
Penulisan
Proposal
Skripsi
3
Revisi
Proposal
Skripsi
4
Penulisan
BAB II
5
Revisi
BAB II
6
Penulisan
BAB III
7
Revisi
BAB III
8
Penulisan
BAB IV
9
Revisi
BAB IV
10
Penulisan
BAB V
11
Revisi
BAB V

16. 16
DAFTAR PUSTAKA
Muntaha, Amril. (2008). Dasar-dasar Load Frequency Control. Jakarta.
Effendy, Nazrul. Sadono, Sri. Sihana. (2013). Identifikasi Sistem Governor
Control Valve Dalam Menjaga Kestabilan Putaran Turbin Uap PLTP Wayang
Windu Unit 1. Yogyakarta.
Marsudi, Djiteng. (2005). Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta. Erlangga.