Optimization of Power System Stabilizer Parameters Using Genetic Algorithm Considering WECC Criteria
Artikel Sidebar
-
power system stabilizer, optimisasi, genetic algorithm, stabilitas sistem
Abstrak
Makalah ini membahas optimasi parameter Power System Stabilizer (PSS) menggunakan Genetic Algorithm (GA) yang diimplementasikan pada MATLAB dan DIgSILENT PowerFactory, dengan tujuan meningkatkan stabilitas sistem terhadap osilasi frekuensi rendah akibat pertukaran energi kinetik antar generator. Fokus utama diberikan pada model PSS2B, yang merupakan stabilizer yang banyak digunakan, dengan penyetelan parameter ditujukan untuk memenuhi standar performa yang ditetapkan oleh Western Electricity Coordinating Council (WECC) dan Aturan Jaringan Listrik Indonesia. Optimasi difokuskan pada parameter-parameter penting, termasuk gain stabilizer, konstanta waktu washout, dan konstanta waktu pada blok Lead-Lag Compensator. Melalui analisis eigenvalue dan evaluasi respon frekuensi, proses optimasi menunjukkan bahwa pendekatan Genetic Algorithm menghasilkan parameter yang memenuhi persyaratan regulasi yang ketat. Efektivitas parameter hasil optimasi dievaluasi menggunakan berbagai indikator performa, seperti bode plot, lokasi nilai eigen, dan simulasi domain waktu. Hasil penelitian ini menegaskan kemampuan teknik Genetic Algorithm dalam meningkatkan kinerja PSS serta memastikan kepatuhan terhadap standar yang berlaku.
Artikel teks lengkap
Referensi
[1] P. Kundur, Power system stability controls. New York, 2017.
[2] S. Robak, J. Machowski, and M. Skwarski, “Enhancement of power system stability by real-time prediction of instability and early activation of steam turbine fast valving,” Energy Reports, vol. 8, pp. 7704–7711, 2022, doi: 10.1016/j.egyr.2022.05.285.
[3] A. Yakout, W. Sabry, and H. M. Hasanien, “Enhancing rotor angle stability of power systems using marine predator algorithm based cascaded PID control,” Ain Shams Eng. J., vol. 12, no. 2, pp. 1849–1857, 2021, doi: 10.1016/j.asej.2020.10.018.
[4] G. Rogers, “Demystifying Power System Oscillations,” Ieee Comput. Appl. Power, pp. 30–35.
[5] LAPI ITB, “Kajian studi & konsultansi tuning pss pembangkit sistem sulawesi bagian selatan 2023,” 2023.
[6] LAPI ITB, “PSS Tuning Sistem Jawa-Bali 2022 Rembang,” 2022.
[7] LAPI ITB, “PSS Tuning Sistem Jawa-Bali 2022 PEC Paiton,” 2022.
[8] LAPI ITB, “PSS Tuning P3B Sulawesi 2023 PLTU Punagaya,” 2023.
[9] M. R. Esmaili, A. Khodabakhshian, P. G. Panah, and S. Azizkhani, “A New Robust Multi-Machine Power System Stabilizer Design Using Quantitative Feedback Theory,” Procedia Technol., vol. 11, no. Iceei, pp. 75–85, 2013, doi: 10.1016/j.protcy.2013.12.164.
[10] M. Facta and Hermawan, “The application of algorithm genetic for tuning power system stabilizer in suralaya power plant generation - West Java,” First Int. Power Energy Conf. (PECon 2006) Proc., pp. 73–75, 2006, doi: 10.1109/PECON.2006.346622.
[11] K. Sebaa and M. Boudour, “Optimal locations and tuning of robust power system stabilizer using genetic algorithms,” Electr. Power Syst. Res., vol. 79, no. 2, pp. 406–416, 2009, doi: 10.1016/j.epsr.2008.08.005.
[12] P. Khampariya, S. Panda, H. Alharbi, A. Y. Abdelaziz, and S. S. M. Ghoneim, “Coordinated Design of Type-2 Fuzzy Lead–Lag-Structured SSSCs and PSSs for Power System Stability Improvement,” Sustain., vol. 14, no. 11, 2022, doi: 10.3390/su14116656.
[13] D. Penchalaiah, G. N. Kumar, M. M. Gade, and S. E. Talole, “Optimal Compensator Design using Genetic Algorithm,” vol. 51, no. 1. pp. 518–523, 2018, doi: 10.1016/j.ifacol.2018.05.087.
[14] M. Nurdin, N. Hariyanto, R. Fela, L. Fredrik, and P. Musa, “Power System Stabilizer (PSS) and Static VAR Compensator (SVC) Placement Coordination and Tuning with Genetic Algortihm for Dampen Power System Oscillations.” .
[15] M. Jebali, O. Kahouli, and H. Hadj Abdallah, “Optimizing PSS parameters for a multi-machine power system using genetic algorithm and neural network techniques,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 90, no. 9–12, pp. 2669–2688, 2017, doi: 10.1007/s00170-016-9547-7.
[16] A. Kharrazi, “The Use of Artificial Intelligent in Power System Stability,” 2015.
[17] Y. L. Abdel-Magid and M. A. Abido, “Optimal multiobjective design of robust power system stabilizers using genetic algorithms,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 18, no. 3, pp. 1125–1132, 2003, doi: 10.1109/TPWRS.2003.814848.
[18] W. E. C. Council, “WECC Power System Stabilizer Tuning Guidelines,” .
[19] M. Izdebski, R. Małkowski, and P. Miller, “New Performance Indices for Power System Stabilizers,” Energies, vol. 15, no. 24, pp. 1–23, 2022, doi: 10.3390/en15249582.
[20] G. J. Rogers, “Control for Stability in Interconnected Power Systems,” IEEE Control Syst. Mag., vol. 9, no. 1, pp. 19–22, 1989, doi: 10.1109/37.16745.
[21] J. M. Ramirez, A. R. Messina, and J. M. C. Caiedo, “An Investigation on The Use of power System Stabilizers for Damping Inter-Area Oscillations in Longitudinal Power System,” Power, vol. 13, no. 2, pp. 552–559, 1998.
[22] S. R. Winchen Wangdi, Wijarn Wangdee, “Power System Stabilizer Tuning by Incorporating WECC Criteriation into Particle Swarm Optimization,” pp. 5–8, 2019.
[23] P. P. E. C. Mva, “PROSEDUR PSS TUNING,” pp. 1–7, 2023.
[24] M. A. Pai and A. R. Bergen, “Power System Stabilizers — Analytical Techniques and Practical Criteria for Design,” IFAC Proc. Vol., vol. 19, no. 16, pp. 175–182, 1986, doi: 10.1016/s1474-6670(17)59377-5.
[25] M. Fan, K. Wang, and J. Zhang, “Parameters Setting of Power System Stabilizer PSS2B,” vol. 112, no. Icreet 2016, pp. 63–70, 2017, doi: 10.2991/icreet-16.2017.12.
[26] Kementerian ESDM, “Aturan Jaringan Sistem Tenaga Listrik (Grid Code),” Menteri Energi dan Sumber Daya Miner. Republik Indones., no. 3, pp. 417–607, 2020, [Online]. Available: https://jdih.esdm.go.id/storage/document/PM ESDM No 20 Tahun 2020.pdf.
[27] Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, “PM ESDM No. 20 Tahun 2020.” Jakarta, 2020.
[28] MathWorks, “Genetic Algorithm.” https://www.mathworks.com/discovery/genetic-algorithm.html.
[29] F. Herrera, M. Lozano, and J. L. Verdegay, “Tackling Real-Coded Genetic Algorithms: Operators and Tools for Behavioural Analysis,” Artif. Intell. Rev., vol. 12, no. 4, pp. 265–319, 1998, doi: 10.1023/A:1006504901164.
[30] W. C. Schultz and V. C. Rideout, “Control system performance measures: Past, present, and future,” IRE Trans. Autom. Control, vol. AC-6, no. 1, pp. 22–35, 2013, doi: 10.1109/tac.1961.6429306.
[31] A. Stativa, Matlab - DIgSILENT automatic data exchange v.3 - explained.
Penulis
Hak Cipta (c) 2026 Kevin Marojahan Banjar-Nahor, Rofi Maytsa Syahida, Nanang Hariyanto
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Hak cipta berada di tangan penulis
Artikel yang terbit dapat digunakan di bawah lisensi Creative Commons Atribusi Non-Komersial 4.0 InternasionalÂ
Anda diperbolehkan:
Berbagi menyalin dan menyebarluaskan kembali materi ini dalam bentuk atau format apapun;
Adaptasi menggubah, mengubah, dan membuat turunan dari materi ini
Pemberi lisensi tidak dapat mencabut ketentuan di atas sepanjang Anda mematuhi ketentuan lisensi ini.
Berdasarkan ketentuan berikut:
Atribusi Anda harus mencantumkan nama yang sesuai, mencantumkan tautan terhadap lisensi, dan menyatakan bahwa telah ada perubahan yang dilakukan. Anda dapat melakukan hal ini dengan cara yang sesuai, namun tidak mengisyaratkan bahwa pemberi lisensi mendukung Anda atau penggunaan Anda.
NonKomersial Anda tidak dapat menggunakan materi ini untuk kepentingan komersial.