https://jurnaleeccis.ub.ac.id/ e-ISSN(Online): 2460-8122 Jurnal EECCIS Vol. 16, No. 3,Desember 2022 pp 79-84 Desain Koordinasi Sistem Proteksi untuk Microgrid Berbasis Inverter Muhammad Ikhsan K. 1 , Kevin M. Banjar-Nahor 2 , Nanang Hariyanto 3 1,2,3 Prodi Program Studi Teknik Tenaga Listrik Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung Email: muhichsan221999@gmail.com, kevin.marojahan@itb.ac.id, nanang.hariyanto@stei.itb.ac.id Abstrak–-Pada sistem microgrid berbasis inverter terdapat masalah terkait kecilnya level arus hubung singkat. Hal ini terjadi karena komponen dari inverter yaitu switch, yang biasanya IGBT atau MOSFET, memiliki batas arus tertentu yang tidak boleh terlewati untuk menjaga integritas komponen saklar elektronik. Arus gangguan dari inverter ini dapat bernilai lebih kecil dari arus pickup rele arus lebih konvensional. Hal ini berpotensi mengakibatkan gagalnya deteksi gangguan berbasis arus lebih, yang umum dipakai di tegangan rendah dan menengah. Alternatif solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan menggunakan rele 51V yang memiliki arus pickup lebih rendah ketika rele membaca tegangan jatuh. Paper ini akan membahas perancangan dan evaluasi proteksi arus lebih, koordinasi proteksi, dan pengaruh penggunaan NGR terhadap koordinasi proteksi di sistem microgrid berbasis inverter. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak DIgSILENT Power Factory untuk beberapa skenario pembangkitan, impedansi gangguan, lokasi gangguan, dan jenis gangguan. Dari studi ini, disimpulkan bahwa rele 51V mampu mengatasi persoalan tidak sensitifnya rele arus lebih konvensional dan juga direkomendasikan agar NGR tidak digunakan pada sistem microgrid berbasis inverter sehingga sistem dapat dioperasikan dengan pengetanahan langsung. Kata Kunci—inverter, rele arus lebih, hubung singkat, microgrid, proteksi. I. PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara kepulauan dengan penduduk yang tersebar sehingga sangat sulit untuk mencapai rasio elektrifikasi 100%. Menurut BPS, rasio elektrifikasi di Indonesia saat ini di angka 98,89% [1]. Hal ini adalah juga didukung oleh usaha Pemerintah Indonesia untuk menaikkan elektrifikasi nasional dan penggunaan energi baru terbarukan (EBT). Perpres No. 22 tahun 2017 menerangkan target pemanfaatan EBT pada bauran energi nasional mencapai 23% di 2025 dan 31% di 2030. Namun dalam realisasinya, per April 2021 ini penggunaan EBT masih diangka 13.55% [2]. Penggunaan microgrid terus berkembang dengan pesat dan menjadi solusi yang efektif untuk mengatasi sulitnya elektrifikasi di berbagai wilayah. Salah satu faktor pendorongnya adalah biaya investasi pembangkit berbasis energi terbarukan yang semakin turun. Pertumbuhan utilisasi energi terbarukan yang sangat pesat [3] akan tetap menjadi driving-force utama pertumbuhan microgrid di tahun-tahun mendatang. Masuknya pembangkit berbasis inverter pada sistem microgrid konvensional yang berbasis pembangkit mesin sinkron seperti PLTD menimbulkan permasalahan pada sistem proteksi konvensional berbasis arus lebih. Rating arus dan tegangan dari inverter banyak ditentukan dari karakteristik switch yang biasanya adalah MOSFET dan IGBT. Arus gangguan dari inverter biasanya bernilai sekitar 1-2 kali arus rating. Penelitian lain yang menguji enam PV komersial melaporkan bahwa arus gangguan yang mengalir sekitar 1.2 arus rating [4]. Arus gangguan yang kecil dari pembangkit berbasis inverter menyebabkan sistem proteksi pada sistem tenaga eksisting tidak dapat mendeteksi gangguan sehingga perlu diperbaiki. Gangguan hubung singkat yang terjadi ketika pembangkit inverter dominan bisa tidak terisolasi karena arus gangguan dari pembangkit inverter tidak dapat dengan mudah dibedakan dari arus normal operasinya [5]. Untuk mengatasi persoalan proteksi tersebut, saat ini di beberapa microgrid di Indonesia, dilakukan oversizing inverter, misalkan 4 kali dari kapasitas pembangkit EBT dengan harapan akan menaikkan besar arus gangguan dari inverter sehingga dapat dideteksi oleh rele arus lebih konvensional. Hal ini juga dimotivasi oleh insinyur dan teknisi di sistem kelistrikan tegangan menengah dan tegangan tinggi yang sudah terbiasa dengan kaidah proteksi berbasis rele lebih. Namun tentunya solusi ini tidaklah efektif secara biaya. Perlu ada upaya untuk menghadirkan solusi proteksi berbasis arus lebih di sistem microgrid yang tetap selektif dan andal. Dari sana, kami mengidentifikasi celah sekaligus kontribusi untuk melakukan penelitian mengenai perancangan rele arus lebih yang bisa mendeteksi arus gangguan yang kecil di sistem microgrid berbasis inverter. II. USULAN PENGGUNAAN RELE PROTEKSI Terdapat dua jenis rele 51V yang sering digunakan yaitu voltage-controlled overcurrent relay (VC-OCR) dan voltage restrained overcurrent relay (VR-OCR). Rele arus lebih ini akan pickup ketika arus dan tegangan yang dibaca rele berada pada trip zone. [6]. (a)