1. Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparmanunkhair.blogspot.com 1
Stability and control of electric power systems
Lecture: Prof. DR. Ir. Abraham Lomi, M.Eng.
Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparman, ST1
) David Suban Koten, ST2
) Andrik Sunyoto, ST3
)
suparmanunkhair.blogspot.com, ds-koten.blogspot.com
Abstrak:
Dalam makalah ini Static Var System (SVS) sebagai kontroler tambahan dalam koordinasi dengan dikontrol
seri untuk meredam osilasi daya untuk berbagai kondisi operasi. Sebuah SVS sebagai controller, yang
dikenal sebagai turunan gabungan dari daya reaktif dan turunan dari tegangan internal dan telah
dikembangkan dan dimasukkan dalam sistem kontrol SVS terletak di tengah-tengah rangkaian kompensasi
jalur transmisi untuk mendapatkan efek redaman yang paling efektif. Model standar IEEE untuk analisis
mode torsional telah diadopsi. SVS sebagai control tambahan dalam koordinasi dengan SVC, dengan
kontrol yang sangat efektif dalam meredam osilasi sistem tenaga dalam kondisi gangguan besar sehingga
meningkatkan kinerja Transient dari sistem.
Kata kunci : Static Var System, controller, torsional osilasi.
Stabilitas dalam sistem tenaga listrik didefinisikan
sebagai kemampuan sistem tenaga listrik untuk
menjaga sinkronisasi pada saat gangguan maupun
setelah gangguan terjadi (Robandi dan Kharisma,
2008).
Power System Stabilizer (PSS) merupakan suatu
piranti yang berfungsi untuk menjaga stabilitas
sistem tenaga listrik (Grainger dan Stevensson,
1994; Saadat, 1999).
Gambar 1. diagram klasifikasi Stability
Power System Stabilizer
Berfungsi untuk meredam Osilasi frekwensi, Torsi
Rotor & Voltage pada sistem pembangkit yang
disebabkan oleh adanya perubahan beban yang
fluktuatif. osilasi tersebut biasanya terjadi dalam
rentang frekuensi sekitar 0,2 sampai 3,0 Hz, dan
dapat mengganggu kemampuan sistem dalam
mentransmisikan daya listrik (Bandal et al., 2006).
Guna meredam osilasi tersebut, Power System
Stabilizer harus mampu menghasilkan komponen
torsi elektrik yang sesuai.
Meskipun daya keluaran generator ditentukan oleh
torsi mekanik turbin, itu dapat diubah dengan
transiently mengubah nilai eksitasi gambar.2).
Sistem Tenaga Stabilizer (PSS) mendeteksi
perubahan daya keluaran generator, kontrol nilai
eksitasi, dan mengurangi fluktuasi daya yang cepat
(gambar.3).
Gambar 2 & 3 Generator output power

2. Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparmanunkhair.blogspot.com 2
Gambar 4 transient & Dinamic Power system stability
Gambar 5 torsi & Vektor Power system stability
Seperti disebutkan sebelumnya, PSS mendeteksi
fluktuasi daya keluaran generator dan mengontrol
eksitasi. Jenis PSS dibedakan oleh sinyal deteksi.
Jenis yang paling sederhana dan paling khas adalah
unit P jenis input; Namun, f dan jenis input
unit telah diperkenalkan untuk meningkatkan
stabilitas modus osilasi intra-sistem (yaitu, jangka
panjang atau mode antarmuka) mengingat
peningkatan besar dalam sistem tenaga dan
kekuatan re-routing dalam beberapa tahun terakhir.
Setiap fitur akan diuraikan seperti pada gambar 6 di
bawah ini.
Gambar 6 Type of PSS
 Konfigurasi PSS Analog
Dimensi dari PSS analog adalah 250 x 680 x 80mm
(LxWxD). Setiap unit dilengkapi dengan perangkat
berikut:

3. Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparmanunkhair.blogspot.com 3
Gmabar 7 diagram blok PSS analog
 Konfigurasi PSS Digital
Fungsi PSS digital yang diwujudkan melalui
perangkat lunak. Umumnya, perhitungan dilakukan
dalam CPU yang sama dengan AVR digital. Fungsi
dasar yang sama seperti untuk analog. Perbedaan
kecil adalah sebagai berikut:
1) Kesalahan deteksi: untuk analog, keluaran PSS
berlebihan terdeteksi. Namun, dalam kasus unit
digital, kesalahan terjadi di bagian-bagian
individu (misalnya, penyulang, penyaring) tidak
realistis. Oleh karena itu, daripada mendasarkan
deteksi kesalahan pada hasil perhitungan, fungsi
self-diagnostik dibangun ke dalam perangkat
keras dan perangkat lunak untuk mendeteksi
kesalahan.
2) Lag: unit analog memiliki sirkuit lag pada tahap
akhir yang menekan kebisingan sinyal.
Umumnya, ini tidak tergabung dalam unit
digital karena kebisingan penindasan dilakukan
pada titik deteksi input-sinyal.
Gambar 8 Diagram blok PSS Digital
Kecepatan Deteksi
Kecepatan generator terdeteksi oleh Δω jenis input
PSS. Hal ini diperlukan untuk kecepatan detektor
PSS untuk dapat mendeteksi fluktuasi sangat kecil
dengan akurasi yang tinggi. Mitsubishi Electric
mengembangkan sangat akurat, kinerja tinggi
kecepatan detektor (resolusi 16-bit, akurasi 0,05%)
dan filter untuk menghilangkan osilasi torsi dalam
komponen berputar.
Gambar 9 Diagram blok Speed Detection
Konfigurasi PSS
Berikut Penjelasan dari Konfigurasi PSS
 Blok Gain.
berfungsi untuk mengatur besar penguatan agar
diperoleh besaran torsi yang sesuai dengan yang
diinginkan.
 Blok Washout.
Washout filter berfungsi untuk menyediakan
bias steady state ouput PSS yang akan
memodifikasi tegangan terminal generator. PSS
dapat merespon sinyal dari kecepatan rotor
generator ∆ω. Washout bekerja high pass filter
yang melewatkan semua frekwensi yang
diinginkan.
 Limiter
Output PSS dibatasi agar PSS pada AVR sesuai
dengan yang diharapkan.
Fungsi Transfer PSS
Parameter PSS

4. Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparmanunkhair.blogspot.com 4
Secara umum funsi transfer PSS dapat digambarkan
sebagai berikut
Sτω/(1+Sτω adalahsebuah factor washout yang
bekerja sebagai high pass filter dengan time lag τω.
Static Var System
SVS terdiri dari shunt kompensator statis thyristor
dan SVC dikombinasikan dengan kapasitor bank
Kapasitor bank switching dikendalikan oleh
pengatur SVC sehingga SVS dapat mengontrol
secara otomatis gambar. dibawah ini menunjukkan
model rangkaian electric dengan SVS secara umum.
Pemodelan SVS
Model Power Flow SVS
SVS Berbasih TCR - SVSMO1
 Model slope
 Allow seamless connection of shunt model to
dynamics mode
 Model MSS switching
 Emulate slow-susceptance regulator
 EMULATION –cannot exactly predict sequence
SVS berbasis TSC/TSR–SVSMO2
 Key is to be able to model combination of
TSC/TSRs
 Model coordinated MSS switching
 Allow seamless connection of shunt model to
dynamics mode
SVS berbasis VSC–SVSMO3
 Model slope
 Allow seamless connection of shunt model to
dynamics mode
 Model MSS switching
Review Model & Pengujian

5. Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparmanunkhair.blogspot.com 5
 Luas pengujian dilakukan dengan cara:
EPRI (on svsmo1, svsmo2 and svsmo3) /
EPRI (pada svsmo1, svsmo2 dan svsmo3)
Mitsubishi (on svsmo1) / Mitsubishi (pada
svsmo1)
GE (on svsmo1, svsmo3) /GE (pada
svsmo1, svsmo3)
Siemens PTI (on svsmo1, svsmo2) /Siemens
PTI (pada svsmo1, svsmo2)
Model Validasi
Disini contoh Validasi dilakukan oleh EPRI

6. Improvement of Damping-Power System Stabilizer and SVS supplementary controls
Suparmanunkhair.blogspot.com 6
REFERENCES
1) P. Kundur, “Power System Stability and
Control”, McGraw Hill, New Yor k, 1994.
2) T. Athay, R.Podmore, S.Virmani, “A Robust
Control Strategy for Shunt and Series
Reactive Compensators to Damp
Electromechanical Oscillations”, IEEE
Transactions on Power Delivery, Vol .16,
No. 4, pp. 812- 817, Oct. 2001.
3) M. A. Abido, “Analysis and Assessment of
STATCOM Based Damping Stabilizers for
Power System Stability Enhan cement” ,
Electric Power System Research, Vol.73,
pp. 17 7- 185, 2005.
4) E . Lerch, D. Povh, “Advanced SVC
Control for Damping Power System
Oscillations”, IEEE Transactions on
Power Systems, Vol . 16, No. 2, pp. 524-
535 , Ma y 1991.
5) Mitsubishi Electric Power System Stabilizer
(PSS).New Publication, effective Sep. 2001.
Specifications subject to change without
notice.
6) September/October 2006,pp. 36-45.and
Energy Magazine, Vol. 4, No. 5, “Modern
Countermeasures to Blackouts”, IEEE
power
7) P. Pourbeik, M. P. Bahrman, E. John and W.
Wong, Calgary, Canada, July 2009.
proceedings of the IEEE PES General
Meeting, Power Plant Models From System
Disturbance Data”,
8) P. Pourbeik, “Automated Parameter
Derivation for 2011 www.wecc.biz
lectricity Coordinating Council, WECC
SVC TF, April,
9) Generic Static Var System Models for the
Western
10) P.Pourbeik, A. Boström and B. Ray,
“Modeling and Application Studies for a
Modern Static VAr System Installation”,
IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.
21, No. 1, January 2006, pp. 368-377.
11) P. Pourbeik, “Modeling the Newark SVC”,
June 21, 2002, Prepared for PG&E, ABB
Report Number: 2002-10377-2.R01.2
12) SVC_dyd_4_tep.p and SVC_LF_tep.p (epcl
code from ABB Inc, 2002 [2], 2005 and
2006; supplied to the WECC SVCTF by
TEP)
13) P. Pourbeik, “Proposed Generic SVC Model
Backed by Experience”, PowerPoint
Presentation at WECC SVCTF Meeting on
9/14/07.