Reduksi Nilai Total Harmonic Distortion Pada Inverter Multilevel Cascaded H- Bridge 5 Tingkat Menggunakan Rangkaian Shunt Active Power Filte

Anwar, Khairil and Ir. Wijono,, M.T., Ph.D. and Ir. Unggul Wibawa, M.Sc., IPM. (2021) Reduksi Nilai Total Harmonic Distortion Pada Inverter Multilevel Cascaded H- Bridge 5 Tingkat Menggunakan Rangkaian Shunt Active Power Filte. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

RINGKASAN Khairil Anwar, Jurusan Teknik Elektro, Fakulltas Teknik Universitas Brawijaya, April 2021, Reduksi Nilai Total Harmonic Distortion Pada Inverter Multilevel Cascaded H- Bridge 5 Tingkat Menggunakan Rangkaian Shunt Active Power Filter, Dosen Pembimbing: Ir. Wijono, M.T., Ph.D. dan Ir. Unggul Wibawa, M.Sc., IPM. Saat ini masyarakat sudah mulai beralih menggunakan panel surya sebagai suplai listrik untuk kebutuhan baik rumah tangga, industri maupun penerangan jalan umum. Panel surya membutuhkan inverter untuk mengubah sumber daya DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi sumber daya AC untuk mencatu beban-beban AC. Dalam praktiknya, panel surya mensuplai listrik tidak hanya pada beban-beban linier saja melainkan juga pada beban-beban non-linier. Beban-beban non-linier adalah beban yang nilainya berubah-ubah tiap waktunya. Beban-beban non-linier itu dapat berupa motor listrik, charger handphone dan jenis konverter daya lainnya. Beban non-linier yang terhubung dengan sistem tenaga listrik dapat membuat gelombang arus menjadi cacat. Cacat gelombang ini dihitung dengan istilah Total Harmonic Distortion atau THD. Untuk mengatasi hal ini dalam penelitian ini Shunt Active Power Filter (SAPF) dipilih untuk mereduksi nilai THD yang terkandung dalam arus sistem. Pada penelitian ini didesain inverter multilevel 3 fasa dengan susunan cascaded h-bridge 5 tingkat yang menggunakan teknik multicarrier SPWM sebagai pembangkitan pulsa gate MOSFET pada inverter, serta dilengkapi dengan rangkaian shunt active power filter sebagai filter aktif yang berfungsi untuk mereduksi nilai THD arus sistem. Dengan memvariasikan nilai RL pada beban non-linier, akan dianalisis pengaruh perubahan nilai beban terhadap THD arus saat sistem tanpa dilengkapi rangkaian SAPF dan saat sistem dilengkapi rangkaian SAPF. Kemudian akan dilihat perbedaan nilai THD saat sistem sebelum dipasang rangkaian SAPF dan saat sistem setelah dipasang rangkaian SAPF. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan inverter multilevel cascaded h-bridge 5 tingkat dengan rangkaian SAPF pada Simulink MATLAB. Pertama-tama dilakukan perhitungan parameter rangkaian yang diperlukan untuk menjalankan simulasi. Setelah nilai-nilai parameter didapatkan, nilai RL beban non-linier akan divariasikan mulai dari R=10Ω dan L=0mH hingga R=100Ω dan L=1H kemudian nilai arus dan THD akan dicatat. Simulasi dijalankan pada 2 kondisi yaitu saat sistem tanpa rangkaian SAPF dan saat sistem dipasang rangkaian SAPF. Hal ini dilakukan untuk melihat seberapa besar nilai THD dapat diturunkan oleh rangkaian SAPF. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah bahwa nilai THD arus dipengaruhi oleh besarnya nilai R dan L beban non-linier. Pada simulasi rangkaian dengan SAPF, terdapat lonjakan gelombang arus sistem di awal, oleh karenanya untuk menghindari perhitungan nilai THD saat lonjakan terjadi, maka perhitungan nilai THD dilakukan dengan start time detik ke 0,022 sekon. Dalam simulasi ini, rangkaian SAPF terbukti mampu menurun

English Abstract

Currently, people have started to switch to using solar panels as electricity supply for household, industrial and public street lighting needs. Solar panels require an inverter to convert the DC power source generated by the solar panels into an AC power source to supply AC loads. In practice, solar panels supply electricity not only to linear loads but also to non-linear loads. Non-linear loads are loads whose value varies over time. These non-linear loads can be in the form of electric motors, cellphone chargers and other types of power converters. Non-linear loads connected to the electric power system can deform current waves. This wave defect is calculated in terms of Total Harmonic Distortion or THD. To overcome this problem, in this study the Shunt Active Power Filter (SAPF) was chosen to reduce the THD value contained in the system flow. In this study, a 3-phase multilevel inverter is designed with a 5-level cascaded h-bridge arrangement that uses the SPWM multicarrier technique as a MOSFET gate pulse generator on the inverter, and is equipped with a series of shunt active power filters as an active filter that functions to reduce the THD value of the system current. By varying the RL value for the non-linear load, the effect of changing the load value on the current THD will be analyzed when the system is not equipped with the SAPF circuit and when the system is equipped with the SAPF circuit. Then it will be seen the difference in the THD value when the system is installed before the SAPF and when the system is installed after the SAPF. This research was conducted by simulating a 5-level cascaded h-bridge multilevel inverter with a SAPF circuit on the MATLAB Simulink. First of all, the calculation of the circuit parameters needed to run the simulation. After the parameter values are obtained, the RL value of the non-linear load will be varied from R = 10Ω and L = 0mH to R = 100Ω and L = 1H then the current and THD values will be recorded. The simulation is run in 2 conditions, namely when the system is without the SAPF and when the system is installed the SAPF. This is done to see how much the THD value can be derived by the SAPF series. The results obtained from this study are that the current THD value is influenced by the magnitude of the R and L values of the non-linear load. In the simulation circuit with SAPF, there is a surge in the system's current wave at the beginning, therefore to avoid calculating the THD value when the surge occurs, the calculation of the THD value is carried out with a start time of seconds to 0.022 seconds. In this simulation, th

Other obstract

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0521070215
Uncontrolled Keywords:	Kata Kunci – Inverter, Filter Aktif Shunt, Beban Non-Linier.
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	yulia Chasanah
Date Deposited:	06 Jan 2022 01:47
Last Modified:	11 Oct 2024 06:18
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/186885

Text
- KHAIRIL ANWAR.pdf
Download (3MB)

Actions (login required)

View Item