Fuzzy PID Controller Untuk Memjaga Kestabilan Dinamik Single Machine Infinite Bus Dengan Integrasi Pembangkit Energi Baru Terbarukan

Abstract

Kestabilan dinamik dalam sistem tenaga listrik menjadi tantangan utama, terutama dengan meningkatnya integrasi pembangkit energi baru terbarukan (PEBT) yang cenderung memiliki karakteristik fluktuatif dan rendahnya inersia sistem. Ketidakstabilan ini dapat memengaruhi performa sistem tenaga listrik, termasuk deviasi frekuensi, overshoot, undershoot, dan waktu pemulihan (settling time). Untuk mengatasi permasalahan ini, penelitian ini menerapkan kontroler Fuzzy-PID pada sistem Single Machine Infinite Bus (SMIB) guna meningkatkan kestabilan dinamik dengan mempertimbangkan Load Frequency Control (LFC) dan Automatic Voltage Regulator (AVR). Penelitian ini melakukan simulasi dalam tiga skenario utama, yaitu: sistem tanpa kontrol, sistem dengan kontrol PID konvensional, dan sistem dengan kontrol Fuzzy-PID. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penerapan kontroler Fuzzy-PID mampu mengurangi overshoot, undershoot, serta mempercepat waktu pemulihan sistem. Pada variasi inersia 5, sistem tanpa kontrol mengalami overshoot sebesar 2,8%, sementara sistem dengan kontrol PID menghasilkan 1,9%, dan sistem dengan kontrol Fuzzy-PID hanya 1,2%. Selain itu, settling time sistem tanpa kontrol mencapai 16,2 detik, sementara kontrol PID mampu memperbaiki waktu pemulihan menjadi 12,7 detik, dan Fuzzy-PID memberikan performa terbaik dengan waktu pemulihan 8,4 detik. Pada variasi inersia 7,5, sistem dengan kontroler Fuzzy-PID tetap menunjukkan peningkatan performa yang signifikan dibandingkan metode lainnya. Overshoot yang dihasilkan hanya 0,8%, lebih kecil dibandingkan kontrol PID dan tanpa kontrol. Selain itu, settling time sistem dengan kontroler Fuzzy-PID mencapai 5,2 detik, menunjukkan perbaikan yang cukup besar dalam respons sistem terhadap gangguan atau perubahan beban. Hasil penelitian ini membuktikan bahwa metode Fuzzy-PID lebih adaptif dan responsif dalam menjaga kestabilan sistem dibandingkan metode kontrol konvensional. Dengan implementasi kontroler ini, sistem tenaga listrik berbasis energi terbarukan dapat lebih andal dalam menghadapi tantangan fluktuasi daya, sehingga dapat menjadi solusi dalam meningkatkan kestabilan dinamik pada sistem tenaga listrik masa depan.