all about electricity (indonesia)

Posts tagged ‘operasi’

Gedung Miring, BPP, Persamaan Linear dan Kumon

apr2015 feb2015 jan2015 jun2015 mar2015 mei2015

Setelah lebaran kami kedatangan tamu dari GM (Gedung Miring), kantor PLN P3B Jawa Bali di Gandul Cinere Jakarta yang legendaris itu, yaitu Bapak Edwin Nugraha Putra, Manajer Bidang Operasi Sistem Jawa Bali. Beliau datang memberi kuliah umum mengenai update posisi perusahaan dalam Sistem Tenaga Listrik Jawa Bali (SJB). Paparan dari beliau menyegarkan kembali ingatan saya mengenai aplikasi penerapan ilmu analisis tenaga listrik dalam kondisi nyata di lapangan. Anda dapat mengakses Majalah Gedung Miring untuk mendapatkan update informasi SJB.

Salah satu topik yang dibahas beliau adalah topik economic dispatch, bagaimana operator sistem melakukan optimasi penghematan biaya operasi sistem. Seperti uraian dalam artikel saya terdahulu, operator sistem dibantu aplikasi untuk melakukan economic dispatch ini. Saat ini P3B JB memakai aplikasi jROS: joint Resource Optimization and Scheduler dengan metode optimasi menggunakan MILP (Mix Integer Linear Programing). Optimasi ini penting karena disini lah peluang PLN melakukan efisiensi biaya operasi dalam orde puluhan milyar Rupiah per hari.

Salah satu teknik optimasi yang dijelaskan adalah mengenai mekanisme cara pemilihan unit pembangkit yang dibutuhkan untuk menambah pasokan daya ke SJB.

Dengan memodelkan kurva biaya operasi pembangkit listrik ke dalam persamaan linear:

\bold{y = mx + b}

atau

\bold{y = ax + b}

operator sistem dapat mengoptimasi biaya operasi dengan cara memilih pembangkit yang didispatch dengan komposisi pembebanan yang pas.

Variabel persamaan di atas adalah:

y = biaya operasi pembangkit listrik(Rp/jam)
a = incremental cost (Rp/kwh)
x = pembebanan pembangkit listrik(kW)
b = biaya operasi pembangkit listrik pada saat beban nol

P3B memperoleh kurva biaya operasi unit-unit pembangkit SJB dengan cara melakukan pengukuran heat rate pembangkit listrik pada beberapa titik pembebanan misal pada beban 25%, 50%, 75%, 100% dan informasi bahan bakar (nilai kalor dan harga). Heat rate (dalam kcal/kWh) menunjukkan seberapa efisien sebuah mesin pembangkit menghasilkan listrik (kWh) dari input bahan bakarnya (kcal). Sedang informasi bahan bakar akan membentuk Biaya Pokok Produksi (BPP) yang dirumuskan:

\bold{BPP = heat\:rate \times \displaystyle \frac{harga\:bahan\:bakar}{nilai\:kalor\:bahan\:bakar}}

jika dilihat satuannya, maka persamaan ini dapat ditulis:

\bold{BPP = \displaystyle \frac{kcal}{kWh} \times \displaystyle \frac{\displaystyle\frac{Rp}{kg}}{\displaystyle\frac{kcal}{kg}} = \frac{Rp}{kWh}}

atau kita sebut sebagai incremental cost dalam persamaan linear di atas.

Dari persamaan ini, jika SJB membutuhkan penambahan beban maka operator sistem akan memilih pembangkit listrik yang memiliki incremental cost terkecil. Atau dengan kata lain, gradien persamaan linear (a atau m) yang menjadi penentu pemilihan tersebut, bukan kurva atau biaya operasi itu sendiri.

Misal kita akan memilih salah satu dari 2 pembangkit listrik, unit 007 dan unit 008, yang masing-masing telah berbeban 50 MW, yang salah satunya akan ditambah bebannya menjadi 100 MW, dengan masing-masing kurva biaya operasinya:

Unit 007:

  • y = 400 x + 5.000.000

Unit 008:

  • y = 300 x + 20.000.000

ilustrasi kurva biaya operasi pembangkit listrik

Sekilas jika kita bandingkan kurva biaya operasinya, unit 007 memiliki biaya operasi yang lebih murah di semua titik pembebanan dibandingkan unit 008. Namun demikian gradien atau incremental cost unit 008 lebih landai daripada unit 007, sehingga operator sistem akan memilih menaikkan beban unit 008 dari 50 MW menjadi 100 MW terlebih dahulu jika sistem membutuhkan.

Biaya operasi untuk keperluan optimasi disini hanya memperhitungkan komponen bahan bakar, sedangkan biaya produksi yang sesungguhnya meliputi biaya pengembalian investasi, biaya tetap, biaya variabel lain non bahan bakar yang penjelasannya bisa dibaca disini.

Tentu saja ilustrasi ini hanya satu di antara beberapa hal yang dijadikan pertimbangan oleh operator sistem dalam melakukan manuver pembebanan. Jika diurutkan, security (stabilitas sistem) tetap menjadi prioritas pertama, kemudian reliability (keandalan), baru kemudian pertimbangan ekonomi (economic dispatch) dalam pengoperasian SJB.

Berbicara persamaan linear, sebetulnya sudah tidak asing lagi bagi kita, karena tekniknya telah kita pelajari sejak kecil (kalau saya sejak SMP). Anak saya yang belajar matematika di Kumon telah mempelajari teknik bagaimana membuat persamaan linear (garis) jika diketahui 2 buah titik koordinat (x,y). Akan tetapi, interpretasi dan penggunaan teknik persamaan linear ini kadang tidak dimengerti jika kita tidak mengajarkan dengan memberikan contoh-contoh problem nyata. Tantangan bagi orang tua, pendidik, pengajar adalah bagaimana memberi motivasi dan meyakinkan anak-anak kita bahwa matematika yang dipelajarinya saat ini kelak akan bermanfaat, terutama jika ingin jadi insinyur 🙂

kumon persamaan linear

Iklan

Awan Tag

Nulis Apaan Aja Deh

all about electricity (indonesia)