Implementasi Kendali Proportional Integral Derivative pada Putaran Turbin dan Kestabilan Tegangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Sari

Pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), saat menggunakan system electronic load controller (ELC) untuk mengatur putaran turbin dan kestabilan tegangan, banyak energi yang terbuang percuma menuju dummy load (dummy load digunakan untuk memberikan beban tiruan pada generator agar tegangan keluarannya konstan). Inovasi yang ditawarkan yaitu melakukan pengaturan putaran turbin tidak lagi menggunakan perangkat pengatur ELC, namun menggunakan control valve motorize (CVM). Tujuan penelitian ini yaitu menghasilkan modul panel pengendali CVM pada pembangkit mikrohidro yang dibangun, dilengkapi dengan instalasi panel pengendali putaran turbinnya. Modul ini terdiri dari motor pompa sebagai pemberi energi potensial terhadap turbin pelton yang di-coupled dengan generator brushless direct current (BLDC). Tekanan air untuk memutar turbin pelton tersebut menghasilkan tekanan 70 Psi (4 Bar). Tegangan yang dihasilkan 61 Volt, dengan frekuensi 51 Hz. Untuk membuktikan bahwa perubahan beban generator mempengaruhi putaran turbin dan pengaturan laju aliran pada pipa pesat dilakukan dengan mempertahankan kestabilan putaran, maka sistem yang dibangun menggunakan sensor yang mendeteksi besar putaran dengan sinyal analog 0-10 Volt. Sinyal tersebut diterima oleh controller yang kemudian diteruskan ke CVM untuk mengatur laju aliran air melalui pipa pesat ke turbin. Proses pengurangan tekanan air dilakukan dengan mengatur CVM sebesar 28% (kondisi awal), kemudian 24% (kondisi berbeban) dan kembali pada pembukaan valve 28% (kondisi saat beban diputuskan). Selama 43 detik dilakukan pembebanan dengan lampu 3x5 watt. Terjadi penurunan frekuensi dan tegangan menjadi 50 Hz dan 60 Volt. Kemudian secara otomatis dalam waktu 20 detik tegangan dan frekuensi menuju kondisi awal. Hal ini menunjukkan bahwa CVM terbukti menjaga kestabilan putaran turbin.