Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era transisi energi saat ini, interkoneksi mikrogrid menjadi salah satu solusi yang menjanjikan untuk meningkatkan kinerja sistem tenaga listrik. Penelitian ini mengusulkan dua mikrogrid AC yang saling terhubung, yang memanfaatkan tiga sumber energi terbarukan: angin, solar, dan biogas. Dengan memanfaatkan sumber daya ini, mikrogrid dapat saling memberikan dukungan daya secara timbal balik, yang sangat penting dalam menghadapi perubahan kondisi operasional. Hal ini menunjukkan bahwa integrasi sumber energi terbarukan tidak hanya berkontribusi pada keberlanjutan, tetapi juga pada stabilitas sistem tenaga.
Mikrogrid M1 dan M2 yang diteliti dalam studi ini memiliki karakteristik unik. M1 didukung oleh turbin angin yang menggerakkan generator sinkron magnet permanen, sedangkan M2 terhubung dengan turbin hidro yang menyediakan daya konstan. Keberadaan turbin hidro ini menjadi nilai tambah, karena dapat memberikan stabilitas daya yang diperlukan dalam sistem yang lebih dinamis. Dengan demikian, penelitian ini tidak hanya berfokus pada pengembangan teknologi, tetapi juga pada pengelolaan sumber daya yang efisien.
Modeling kerugian daya distribusi, frekuensi, dan tegangan dari mikrogrid terinterkoneksi dilakukan sebagai fungsi multi-objektif (OF). Pendekatan ini memungkinkan peneliti untuk meminimalkan kerugian daya sekaligus meningkatkan frekuensi dan tegangan, yang merupakan tantangan utama dalam pengoperasian mikrogrid. Dengan meminimalkan OF, penelitian ini berhasil menunjukkan bahwa optimalisasi aliran daya dan peningkatan frekuensi dapat dicapai secara bersamaan, yang merupakan inovasi signifikan dalam bidang ini.
Salah satu aspek menarik dari penelitian ini adalah penggunaan lima jenis pengendali: pengendali proporsional integral (PI), pengendali PI orde fraksional (FOPI), pengendali fuzzy PI (FPI), pengendali fuzzy orde fraksional PI (FFOPI), dan pengendali VIC berbasis FFOPI. Penggunaan berbagai jenis pengendali ini memberikan wawasan yang lebih dalam mengenai efektivitas masing-masing dalam mengelola mikrogrid. Tuning pengendali menggunakan optimasi swarm partikel (PSO) juga menunjukkan pendekatan yang modern dan efisien dalam mencapai hasil yang optimal.
Hasil simulasi yang dilakukan menggunakan platform MATLAB™ menunjukkan bahwa tegangan dan frekuensi dari kedua mikrogrid dapat kembali stabil dengan kesalahan steady-state nol dalam waktu kurang dari 0,5 detik setelah gangguan. Ini adalah pencapaian yang luar biasa, mengingat tantangan yang dihadapi dalam sistem tenaga yang terdistribusi. Overshoot dan undershoot yang minimal (3.7e-5/-0.12e-3) menunjukkan bahwa kontrol virtual inertia (VIC) sangat efektif dalam menjaga stabilitas sistem.
Penelitian ini juga menyoroti pentingnya mempertimbangkan total kerugian daya dari dua mikrogrid terinterkoneksi untuk menentukan pengendali mana yang memberikan aliran daya optimal terbaik. Dengan demikian, penelitian ini tidak hanya memberikan kontribusi teoritis, tetapi juga praktis dalam pengembangan sistem tenaga terbarukan yang lebih efisien dan andal.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan gambaran yang komprehensif tentang kinerja mikrogrid terinterkoneksi di bawah gangguan beban langkah dan kontingensi jaringan. Dengan pendekatan yang inovatif dan penggunaan teknologi terkini, studi ini membuka jalan bagi pengembangan lebih lanjut dalam bidang sistem tenaga terbarukan, serta memberikan kontribusi signifikan terhadap keberlanjutan energi di masa depan.
