Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era transisi energi yang semakin mendesak, penggunaan sumber energi terbarukan (RES) secara luas telah menjadi fokus utama dalam pengembangan sistem energi berkelanjutan. Namun, salah satu tantangan signifikan yang muncul adalah berkurangnya inersia dalam microgrid (MG) akibat dominasi RES. Penurunan inersia ini dapat menyebabkan ketidakstabilan frekuensi, terutama saat terjadi ketidakseimbangan daya atau fluktuasi beban yang kecil. Oleh karena itu, penelitian ini menawarkan solusi inovatif melalui pengembangan kontrol inersia virtual (VIC) yang adaptif dan dimodifikasi, menggunakan algoritma optimasi Archimedes (AOA) secara online.
Pendekatan yang diusulkan dalam penelitian ini melibatkan penggunaan metode Rung Kutta untuk membangun pengidentifikasi online yang berfungsi sebagai model dari microgrid. Dengan memanfaatkan AOA, pengidentifikasi ini dapat memprediksi koefisien yang diperlukan untuk meniru deviasi frekuensi MG secara real-time. Hal ini sangat penting karena memungkinkan sistem untuk beradaptasi dengan cepat terhadap perubahan kondisi operasional, seperti fluktuasi beban dan variasi input dari sumber energi terbarukan, termasuk pembangkit listrik tenaga termal, angin, dan fotovoltaik.
Salah satu keunggulan dari VIC yang dimodifikasi ini adalah kemampuannya untuk secara online memperkirakan koefisien inersia dan redaman dari sistem VIC yang dilengkapi dengan perangkat penyimpanan energi. Dengan cara ini, sistem dapat menyesuaikan diri dengan kondisi yang berubah-ubah, sehingga meningkatkan stabilitas frekuensi microgrid. Penelitian ini juga membandingkan kinerja VIC adaptif yang diusulkan dengan VIC konvensional yang menggunakan parameter tetap dan VIC yang didasarkan pada parameter optimal yang ditentukan secara offline menggunakan AOA.
Hasil simulasi yang dilakukan menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink menunjukkan bahwa VIC adaptif yang dimodifikasi ini mampu meningkatkan stabilitas frekuensi secara signifikan. Dalam skenario yang melibatkan variasi beban, input yang bergantung pada cuaca, dan parameter MG, sistem ini menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan metode konvensional. Hal ini menegaskan pentingnya pengembangan kontrol yang lebih responsif dan adaptif dalam menghadapi tantangan yang ditimbulkan oleh integrasi RES.
Selain itu, penelitian ini juga membandingkan VIC adaptif yang diusulkan dengan sistem VIC adaptif berbasis kontrol logika fuzzy, yang hanya menyesuaikan penguatan inersia secara online. Temuan ini menunjukkan bahwa pendekatan yang lebih komprehensif dan adaptif dapat memberikan solusi yang lebih efektif untuk meningkatkan stabilitas frekuensi dalam microgrid yang memiliki inersia rendah, terutama yang beroperasi secara terpisah (islanded).
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, penelitian ini memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pemahaman kita tentang bagaimana sistem kontrol yang inovatif dapat meningkatkan kinerja microgrid. Dengan mengintegrasikan teknologi penyimpanan energi dan kontrol inersia virtual yang adaptif, kita dapat menciptakan sistem energi yang lebih stabil dan efisien, yang pada gilirannya mendukung transisi menuju penggunaan energi terbarukan yang lebih luas.
Secara keseluruhan, penelitian ini tidak hanya menawarkan solusi teknis untuk masalah yang dihadapi oleh microgrid dengan RES, tetapi juga membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut dalam pengembangan sistem kontrol yang lebih canggih. Dengan terus mengeksplorasi dan mengimplementasikan teknologi baru, kita dapat memastikan bahwa sistem energi masa depan akan lebih berkelanjutan, efisien, dan mampu beradaptasi dengan tantangan yang terus berkembang.
