Analisis Pengaruh Kenaikan Beban terhadap Profil Tegangan, Rugi Daya, dan Batas Operasi pada Sistem Distribusi IEEE 33-Bus Menggunakan ETAP

Faizal Riza Maulana

doi:10.31004/riggs.v5i2.11690

Authors

Faizal Riza Maulana Universitas Tidar

DOI:

https://doi.org/10.31004/riggs.v5i2.11690

Keywords:

Kenaikan Beban, Profil Tegangan, Rugi Daya, Batas Operasi, IEEE 33-Bus, ETAP

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh kenaikan beban terhadap profil tegangan, rugi daya, dan batas operasi pada sistem distribusi IEEE 33-Bus menggunakan perangkat lunak ETAP dengan metode Newton-Raphson. Sistem dimodelkan berdasarkan data standar IEEE 33-Bus yang terdiri atas 33 bus dan 32 saluran radial dengan tegangan dasar 12,66 kV. Simulasi dilakukan pada lima tingkat pembebanan, yaitu 50%, 75%, 100%, 125%, dan 150% dari beban normal. Parameter yang dianalisis meliputi profil tegangan setiap bus, tegangan minimum sistem, identifikasi bus kritis, serta rugi daya aktif dan reaktif. Hasil validasi menunjukkan bahwa model yang dibangun memiliki kesesuaian dengan data referensi IEEE 33-Bus dengan selisih tegangan minimum sebesar 0,0001 pu. Peningkatan beban menyebabkan penurunan tegangan minimum dari 0,9583 pu pada pembebanan 50% menjadi 0,8634 pu pada pembebanan 150%, sedangkan rugi daya aktif meningkat dari 47,1 kW menjadi 496,4 kW. Bus 18 teridentifikasi sebagai bus paling kritis pada seluruh variasi pembebanan. Berdasarkan evaluasi batas operasi, sistem masih dapat dioperasikan hingga pembebanan 100% karena tegangan minimum tetap berada di atas batas kritis 0,90 pu. Pada pembebanan 125%, tegangan minimum turun menjadi 0,8889 pu sehingga sistem mulai memasuki kondisi kritis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan beban secara signifikan menurunkan kualitas profil tegangan dan meningkatkan rugi daya, sehingga diperlukan tindakan kompensasi apabila sistem akan dioperasikan di atas beban normal.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1]S. Ikram, K. Rehman, M. Altamash, and J. Miraj, “Design of Radial Distribution System to Study Load-Flow and Short Circuit Analysis Using ETAP Software,” Pakistan Journal of Engineering and Technology, vol. 7, no. 1, pp. 42-49, April 2024. doi; 10.51846/vol7iss01pp42-49

[2]S. W. Mathenge, E. T. Mharakurwa, and L. Mogaka, “Voltage enhancement and loss minimization in a radial network through optimal capacitor sizing and placement based on Crow Search Algorithm,” Energy Reports, vol. 12, pp. 4953-4965, November 2024.doi: 10.1016/j.egyr.2024.10.062

[3]M. R. Behbahani and A. Jalilian, “Optimal operation of soft open point devices and distribution network reconfiguration in a harmonically polluted distribution network,” Electric Power Systems Research, vol. 237, p. 110967, 2024. doi: 10.1016/j.epsr.2024.110967

[4]T. Suresh, V. A. Shah, A. Shukla, and M. L. Kolhe, “Placement of EV Charging Stations in Reconfigured IEEE 33 Bus Distribution Network,” in Power, Energy and Electrical Engineering, M. Deng, Ed. IOS Press, 2024, pp. 269-279. doi: 10.3233/ATDE240327

[5]M. Ali-Dahmane, F. Benhamida, R. Bouddou, and A. Zeggai, “Combined Optimal Capacitor Placement and Network Reconfiguration in A Distribution Power System for Load Flow Analysis Using ETAP,” Przegląd Elektrotechniczny, vol. 99, no. 9, pp. 94-98, September 2023. doi: 10.15199/48.2023.09.17

[6]A. C. Gunawan, Y. Simamora, Syaifullah, and Y. Batubara, “Simulasi Pembelajaran Analisis Aliran Daya Metode Newton-Raphson Berbasis ETAP Pada Perkuliahan Sistem Tenaga Listrik,” Jurnal TIK dalam Pendidikan, vol. 12, no. 1, pp. 20-28, Juni 2025. doi: 10.24114/jtikp.v12i1.67285

[7]U. I. Ukut, N. Okpura, and P. O. Tim, “The IEEE 33 Bus Distribution System Load Flow Analysis Using Newton Raphson Method,” Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology (JMEST), vol. 10, no. 3, pp. 16039-16046, March 2023.

[8]M. E. Baran and F. F. Wu, “Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 4, no. 2, pp. 1401-1407, April 1989. doi: 10.1109/61.25627

[9]Y. Siregar, T. S. J. Tambun, S. P. Panjaitan, K. Tanjung, and S. Yana, “Distribution network reconfiguration utilizing the particle swarm optimization algorithm and exhaustive search methods,” Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, vol. 13, no. 2, pp. 821-831, April 2024. doi: 10.11591/eei.v13i2.6206

[10]D. A. Abdelqader and M. T. Alkhayyat, “Power loss minimization of an IEEE 33 bus radial distribution grid using system reconfiguration with genetic algorithm,” Diagnostyka, vol. 26, no. 1, pp. 1-12, January 2025.doi: 10.29354/diag/197296

[11]D. Anggara, Danial, and Z. Abidin, "Analysis of the Effect of Increasing Load on Voltage Profile in Electric Power Distribution System," Action Research Literate, vol. 9, no. 9, pp. 2095–2103, September 2025. doi: 10.46799/arl.v9i9.3033

[12] PT PLN (Persero), SPLN D3.002-1:2007: Kriteria Desain Enjinering Konstruksi Jaringan Distribusi Tenaga Listrik, Jakarta, Indonesia, 2007.

[13] I. K. Winarta, E. H. Harun, and J. D. Giu, "Studi Susut Daya Jaringan Distribusi Primer Area Luwuk melalui Simulasi Aliran Daya Menggunakan Metode Newton Raphson," Transmisi: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, vol. 23, no. 4, pp. 125–133, 2021. doi: 10.14710/transmisi.23.4.125-133.

[14] Y. Patasik, A. R. Sultan, A. R. Idris, and A. Rahmadani, "Analisis Pola Operasi Jaringan 20 kV Pasca Beroperasinya Gardu Induk Molibagu di PLN UP3 Kotamobagu," JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan), vol. 13, no. 3, pp. 459–469, 2024. doi: 10.23960/jitet.v13i3.6880

[15] I. Fauziah, M. N. Ulumudin, and M. H. I. Hajar, "Analisis Pengaruh Kapasitor Bank pada Jaringan IEEE 34 dengan Metode Newton Raphson dan Fast Decoupled," Jurnal Teknologi Elektro, vol. 16, no. 3, 2025. doi: 10.22441/jte.2025.v16i3.007.