Solved Problems & Problem Sets C1–C6
Koleksi lengkap bank soal latihan mandiri dan pembahasan analitis bertingkat Taksonomi Bloom (C1 Mengingat hingga C6 Mengevaluasi/Mencipta) untuk 14 minggu materi sistem tenaga listrik.
Pengantar Sistem Tenaga & Komputasi Grid
Arsitektur 5-Pilar Sistem Tenaga, Hierarki Tegangan PLN, dan Dasar Komputasi GNU Octave
Menghitung daya aktif, reaktif, semu, dan faktor daya sistem beban industri berdaya induktif.
Analisis AC Tiga Fasa & Per-Unit System
Koneksi Bintang (Y) - Delta (Δ), Hubungan Fasor Tegangan-Arus, dan Standardisasi Sistem Per-Unit
Mengonversi seluruh impedansi generator, transformator, dan saluran transmisi ke basis per-unit seragam.
Transformator Daya: Pemodelan & Rangkaian Ekivalen
Prinsip Induksi Elektromagnetik, Rangkaian Ekivalen Riil, Efisiensi, dan Vektor Grup Pergeseran Fasa
Menghitung parameter resistansi dan reaktansi ekivalen dari lembar uji OC/SC trafo.
Saluran Transmisi: Parameter R, L, C & Model Pendek-Menengah
Geometri Konduktor (GMR & GMD), Model Saluran Pendek (<80 km), dan Model Nominal-π / Nominal-T (80–250 km)
Menghitung tegangan pengirim $V_S$, arus pengirim $I_S$, dan efisiensi transmisi daya saluran 150 km.
Saluran Transmisi Panjang, Gelombang Berjalan & Efek Ferranti
Persamaan Diferensial Gelombang Berjalan (>250 km), Karakteristik Impedansi (Surge Impedance), dan Kompensasi Shunt
Menghitung nilai tegangan penerima tanpa beban dan menentukan kapasitas MVAR reaktor kompensasi.
Diversifikasi Pembangkitan & EBT Sistem Bengkulu
Karakteristik PLTA Tes, PLTP Lebong, PLTU Teluk Sepang, Interkoneksi Tol Listrik 275 kV Sumatra, dan Emisi Karbon
Menghitung efisiensi termal, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC), dan faktor beban sistem kelistrikan.
Sistem Distribusi Tenaga Listrik & Drop Tegangan
Topologi Radial, Loop, Spindle, Gardu Distribusi 20 kV/380V, dan Analisis Jatuh Tegangan Saluran Cabang
Menghitung profil jatuh tegangan pada setiap cabang lateral penyulang distribusi 20 kV.
Analisis Aliran Daya: Matriks Admitansi & Newton-Raphson
Matriks Y-Bus, Klasifikasi Bus (Slack, PV, PQ), Formulasi Aliran Daya, dan Iterasi Newton-Raphson dengan MATPOWER
Menyusun matriks Jacobian dan menghitung mismatch daya pada iterasi pertama metode Newton-Raphson.
Analisis Gangguan Hubung Singkat & Komponen Simetris
Gangguan 3-Fasa Simetris, Transformasi Fortescue (Urutan Nol, Positif, Negatif), dan Analisis Arus Gangguan
Menghitung arus gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah dan tegangan fasa sehat yang naik.
Kualitas Daya (Power Quality) & Mitigasi Harmonisa
Total Harmonic Distortion (THD), Beban Non-Linier, Sag/Swell Tegangan, Standar IEEE 519, dan Filter Pasif/Aktif
Menghitung THDv dan THDi dari data spektrum harmonisa keluaran inverter.
Economic Dispatch & Optimal Power Flow (OPF)
Fungsi Biaya Bahan Bakar Generator, Incremental Cost, Koordinasi Dispatching Tanpa/Dengan Rugi Saluran, dan Penalti Loss
Menyelesaikan pembagian beban 3 generator termal secara manual dan menggunakan iterasi matematis.
Stabilitas Sistem Tenaga & Kriteria Luas Sama (EAC)
Persamaan Ayunan Rotor (Swing Equation), Stabilitas Sinyal Kecil, Stabilitas Transien, dan Critical Clearing Time (CCT)
Menghitung sudut pemutusan kritis $\delta_{\text{cr}}$ menggunakan Kriteria Luas Sama.
Proteksi Sistem Tenaga Listrik & Koordinasi Relai
Filosofi Proteksi (Selektivitas, Kecepatan, Sensitivitas), Relai Arus Lebih (OCR/GFR), Relai Jarak (Distance), dan Relai Diferensial
Menghitung nilai TMS dan PSM untuk memastikan margin koordinasi waktu (Coordination Time Interval) 0.3 detik.
Smart Grid, Inverter-Based Resources (IBR) & Grid Code 2026
Penetrasi Masif EBT Surya & Angin, Grid-Forming vs Grid-Following Inverters, Low Voltage Ride Through (LVRT), dan Aturan Grid Code
Menghitung laju perubahan frekuensi (Rate of Change of Frequency - RoCoF) saat terjadi kehilangan pembangkit terbesar.