Optimal Linear Quadratic Regulator Menggunakan Hybrid Particle Swarm Optimization – Differential Evolution Algorithm untuk Menstabilkan Frekuensi pada Single Machine Infinite Bus

Abstract

Dalam bidang studi tenaga listrik, kestabilan merupakan suatu hal yang sangat penting untuk terus dijaga dan dikendalikan. Suatu sistem tenaga listrik yang stabil akan menghasilkan daya listrik yang optimal. Sistem tenaga dikatakan stabil jika memiliki kemampuan untuk dapat mempertahankan keadaan sinkron pada saat sistem terkena gangguan. Dalam studi kestabilan, gangguan-gangguan dinamis yang dialami oleh suatu sistem tenaga biasanya adalah gangguan sistem dengan sinyal kecil, Salah satu parameter yang perlu dijaga agar tetap stabil adalah frekuensi. Untuk menjaga kestabilan terhadap respon sinyal kecil khusunya pada respon terhadap frekuensi, pada umunnya dirancang dengan menggunakan metode kontrol umpan balik. Salah satu metode kontrol umpan balik yang handal adalah metode kontrol Linear Quadratik Regulator (LQR). Dalam merancang metode kontrol kestabilan sistem tenaga dengan LQR, parameter penting yang harus dioptimalkan adalah fungsi biaya LQR yang dipengaruhi oleh pemilihan matriks pembobot Q dan R yang baik. Dalam perkembangan studi sistem kontrol, parameter ini dapat dicari dengan menggunakan metode pencarian nilai berbasis komputasi seperti algoritma Particle Swarm Optimzation-Differential Evolution (PSO-DE). Pada sistem single machine infinite bus (SMIB) metode LQR diaplikasikan dengan memodelkan sistem SMIB ke dalam bentuk state-space sebagai representasi dinamik dari SMIB. Penerapan algoritma PSO-DE sebagai metode pencarian optimal LQR untuk kestabilan frekuensi SMIB menghasilkan nilai respon sinyal yang lebih baik dibandingkan dengan hasil respon sinyal SMIB tanpa menggunakan metode kontrol, maupun dengan menggunakan metode kontrol LQR, dan metode LQR PSO.