Pemodelan Dan Simulasi PV-Inverter Terintegrasi Ke Grid Dengan Kontrol Arus “Ramp Comparison Of Current Control”

Abstract

In this study, the operation of the ramp comparison current control is analyzed and simulated on a grid connected  inverter used in a photovoltaic power plant. The model of the photovoltaic power plant is built using  MATLAB / SIMULINK. Performance of the hardware are evaluated and analyzed by comparing the simulation and the theoretical results due to input parameter of the photovoltaic plant, i.e. temperature and irradiation. Simulations results showed the similarity with the theoretical results. Performances of the current control were evaluated by varying the amplitude and frequency of triangle wave as the modulation signal. For each frequency and the amplitude, the quality of the output current is analyzed by reviewing the generated current distortion. Simulation shows that for the triangle wave frequency of 1250 Hz, it was produced the current THD of 7.25%, while for the frequency 4950 Hertz, current THD obtained was 4.10%. These values indicate that the larger the triangle wave frequency was applied , the better the quality of the resulting current (low distortion). While, the effect of the triangle wave amplitude indicates that the higher the triangle wave’s amplitude, the poorer the quality of output currents would be obtained, for an amplitude of 15 Volts and frequency of 4950 Hz, the generated THD current was 4.10%, while for the amplitude of 20 Volts, the generated THD current was  4.31%.Keywords: PV-Inverter, MATLAB, THD, Ramp Comparison Current Control and GridAbstrak-Dalam penelitian ini, operasi pengontrolan arus tipe ramp comparison current control dianalisis dan disimulasikan pada sebuah inverter yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) tipe terhubung ke grid (Grid-tied PV-Inverter). Model PLTS untuk analisis dan simulasi dibangun menggunakan perangkat lunak MATLAB/SIMULINK. Model ini terdiri dari model perangkat keras yang terdiri atas model PV-array, PV-inverter dan grid serta model pengontrolan operasi PV-inverter yang meliputi model MPPT dan model kontrol arus. Analisis kinerja perangkat keras dievaluasi dan dianalisis dengan melihat dan membandingkan hasil simulasi dan hasil secara teoritis terhadap parameter input bagi PLTS yaitu temperature dan irradians. Simulasi yang dilakukan menunjukkan kesamaan antar hasil yang diperoleh dan hasil secara teoritis. Performa kontrol arus ramp comparison current control dievaluasi dengan memvariasikan freqwensi dan amplitude gelombang segitiga sebagai sinyal pemodulasi kontrol arus ramp, yaitu pada frekwensi 1250, 2500, 3700 dan 4950 Hertz dengan variasi amplitudo 15 dan 20 Volt. Untuk setiap frekwensi dan amplitude tersebut, kualitas arus keluaran dianalisis dengan melihat distorsi arus yang dihasilkan, yang diukur dengan parameter total harmonics distortion (THD). Simulasi menunjukkan untuk frekwensi gelombang segitiga sebesar 1250, diperoleh THD arus sebesar 7,25%, sementara untuk frekwensi 4950 Hertz, THD yang diperoleh adalah sebesar 4.10%. Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa semakin besar frekwensi gelombang segitiga yang diterapkan, maka kualitas arus yang dihasilkan semakin baik (rendah distorsi). Sementara itu, pengaruh amplitude gelombang segitiga menunjukkan semakin tinggi amplitude gelombang segitiga semakin buruk kualitas daya arus output yang diperoleh, hal ini terlihat dari hasil simulasi yang menunjukkan untuk amplitudo gelombang sebesar 15 Volt pada frekwensi gelombang 4950 Hz, THD arus yang dihasilkan adalah sebesar 4.10%, sementara untuk amplitudo sebesar 20 Volt, THD arus yang dihasilkan adalah sebesar 4,31%.Kata kunci: PV-Inverter, MATLAB, THD, Kontrol Arus Ramp Comparison Current Control dan Grid