Saat ini, kompleks pembangkit listrik tenaga surya dan angin berskala besar yang terhubung ke saluran tegangan ultra tinggi seringkali beroperasi dalam jaringan listrik lunak, yang memiliki banyak konverter, alih-alih generator konvensional.
Hal ini mengurangi inersia dan kemampuan menghasilkan arus hubung singkat. Jika terjadi kecelakaan, selain tegangan lebih jangka pendek, fluktuasi tegangan dan frekuensi yang kuat juga terjadi, sehingga membatasi pembangkitan listrik, dengan kerugian mencapai 20% atau lebih.
Kompensator sinkron menawarkan solusi paling efektif untuk masalah ini. Meskipun terlihat seperti generator biasa, kompensator ini tidak menghasilkan listrik, melainkan menambah inersia pada jaringan dan memberikan dukungan reaktif instan, serta meningkatkan arus hubung singkat.
Namun, peralatan ini mahal, besar, dan membutuhkan waktu pemasangan yang lama. Oleh karena itu, penting untuk menentukan secara tepat berapa banyak perangkat yang dibutuhkan, seberapa tinggi kapasitasnya, dan di titik mana perangkat tersebut harus ditempatkan.
Model yang dikembangkan oleh para ilmuwan Tiongkok ini memperhitungkan investasi modal, biaya operasional, perbaikan dan keterbatasan teknis, serta kemungkinan pemasangan pada berbagai tingkat tegangan, dari gardu induk pengumpul hingga gardu induk individual.
Model ini memeriksa kepatuhan terhadap standar koefisien hubung singkat dan tegangan lebih yang diizinkan; untuk mempercepat perhitungan, pertama-tama dievaluasi bagaimana pemasangan kompensator akan memengaruhi parameter jaringan, setelah itu opsi akhir diperiksa dalam model terperinci.
Model ini diuji pada basis daya nyata yang terdiri dari 15 gardu induk dan dua gardu induk pengumpul dengan kapasitas terpasang sekitar 3 GW. Sebelum kompensator diperkenalkan, koefisien keluaran simultan adalah 0,368, total keluaran tahunan sekitar 4,6 TWh, dan kerugian akibat batas pembangkitan daya mencapai 21%.
Para ilmuwan meninjau tiga skenario: pemasangan peralatan hanya pada simpul tegangan tinggi (110–500 kV), hanya pada simpul tegangan rendah (10–35 kV), dan opsi gabungan. Pendekatan terakhir menunjukkan hasil ekonomi terbaik: lebih murah dari segi biaya total, menunjukkan indikator stabilitas standar di semua simpul, dan menjaga tegangan lebih dalam batas yang dapat diterima.
Hasilnya, koefisien output simultan meningkat menjadi 0,72, dengan peningkatan output tahunan sebesar 1,1 TWh, kerugian turun menjadi 2%, dan pendapatan tambahan mencapai sekitar $76 juta per tahun. Menurut perhitungan para peneliti, periode pengembalian proyek ini sekitar empat tahun, dengan memperhitungkan biaya pemeliharaan.
Di masa mendatang, mereka menyarankan untuk melengkapi model dengan mode musiman, mengoptimalkannya dengan perangkat lain, dan menggunakan kecerdasan buatan untuk memilih titik pemasangan secara otomatis. (Tim Liputan)
Editor : Aan
