Course Operasi dan Kendali Sistem

Deskripsi Mata Kuliah

Mata kuliah Operasi dan Kendali Sistem Tenaga mempelajari konsep, metode, dan aplikasi operasi serta pengendalian sistem tenaga listrik modern secara terintegrasi. Pembelajaran mencakup struktur sistem tenaga terinterkoneksi, fungsi pusat kendali (control center), analisis karakteristik beban dan peramalan beban, optimasi pembebanan pembangkit (Economic Dispatch), Unit Commitment, Optimal Power Flow (OPF), pengendalian frekuensi dan tegangan, analisis keamanan dan keandalan sistem, stabilitas sistem tenaga, hingga penerapan kendali nonlinier dan kecerdasan buatan seperti Artificial Neural Network (ANN), Fuzzy Logic, Genetic Algorithm, dan Machine Learning pada operasi sistem tenaga. Mahasiswa juga dibekali kemampuan melakukan analisis studi kasus, simulasi sistem tenaga, serta pengembangan solusi berbasis teknologi digital dan energi terbarukan untuk meningkatkan efisiensi, stabilitas, fleksibilitas, dan keandalan sistem kelistrikan modern. Mata kuliah ini berkontribusi terhadap pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), terutama: SDG 7: Affordable and Clean Energy, melalui pengembangan sistem tenaga yang efisien, andal, dan mendukung integrasi energi terbarukan; SDG 9: Industry, Innovation, and Infrastructure, melalui penerapan optimasi, otomasi, dan teknologi cerdas dalam pengelolaan sistem tenaga modern; SDG 11: Sustainable Cities and Communities, melalui peningkatan kualitas, keamanan, dan kontinuitas pasokan energi untuk mendukung infrastruktur perkotaan berkelanjutan; SDG 13: Climate Action, melalui strategi operasi sistem yang mendukung pengurangan emisi karbon dan peningkatan penetrasi energi bersih pada jaringan listrik.

CPMK

Mahasiswa mampu menjelaskan prinsip dasar operasi sistem tenaga listrik dan keterkaitannya dengan kendali sistem, serta mengkaitkan dengan perkembangan teknologi terbaru pada bidang sistem tenaga, jaringan cerdas, dan teknologi informasi.

Mahasiswa mampu melakukan analisis operasi sistem tenaga menggunakan perangkat lunak simulasi dan merancang kendali sistem untuk menjaga keandalan dan kestabilan operasi sistem tenaga.
Mahasiswa mampu menyusun laporan hasil analisis dan eksperimen yang menggambarkan pendekatan interdisipliner dalam pengoperasian dan pengendalian sistem tenaga, serta menyajikannya secara profesional baik secara lisan maupun tulisan.

Aktifitas Pembelajaran

Pertemuan 1

Struktur sistem tenaga terinterkoneksi, peran pusat kendali (control center), fungsi operasi sistem, tantangan integrasi energi terbarukan, serta konsep keandalan, keamanan, dan kualitas daya dalam sistem tenaga modern.

Date 5 Februari 2026

Pertemuan 2

Menganalisis kurva beban harian/musiman, load factor, demand factor, diversity factor, serta metode load forecasting (regresi, time series, AI-based forecasting) untuk perencanaan operasi sistem

Date 12 Februari 2026

Pertemuan 3

Prinsip optimasi pembebanan pembangkit, fungsi biaya pembangkitan, incremental cost, metode Lambda Iteration, dan evaluasi rugi-rugi transmisi dalam ED

Date 19 Februari 2026

Pertemuan 4

Penjadwalan unit pembangkit dengan mempertimbangkan constraint teknis (ramp rate, minimum up/down time), spinning reserve, serta metode solusi (priority list, dynamic programming, Lagrangian relaxation).

Date 26 Februari 2026

Pertemuan 5

Melakukan formulasi matematis OPF, objective function, equality & inequality constraints, metode Newton-Raphson berbasis optimasi, serta aplikasi OPF pada sistem tenaga aktual

Date 5 Maret 2026

Pertemuan 6

Model dinamis turbin–governor–generator, kontrol primer & sekunder (AGC), konsep area control error (ACE), serta stabilitas frekuensi pada sistem multi-area.

Date 12 Maret 2026

Pertemuan 7

Voltage regulation, peran AVR, OLTC, capacitor bank, FACTS (SVC, STATCOM), serta pengaruh daya reaktif terhadap stabilitas tegangan sistem

Date 19 Maret 2026

Pertemuan 8
Mempresentasikan dan melaksanakan ujian formatif
Date 26 Maret 2026
Pertemuan 9
Konsep security vs reliability, contingency analysis (N-1), load flow kontingensi, serta indeks keamanan sistem tenaga.
Date 2 April 2026

Pertemuan 10

Kestabilan sudut rotor (steady state, transient, dynamic stability), metode equal area criterion, dan peran sistem kendali dalam menjaga stabilitas.

Date 9 April 2026

Pertemuan 11
Memodifikasi pengendali untuk memastikan output sistem dapat mengikuti sinyal referensi secara presisi.
Date 16 April 2026

Pertemuan 12

Dampak variabilitas RES (PLTS, PLTB), reserve management, fleksibilitas sistem, serta strategi kontrol pada grid dengan penetrasi tinggi energi terbarukan.

Date 23 April 2026

Pertemuan 13
Pengantar Kendali Non-Linier
Date 30 April 2026
Pertemuan 14
Konsep Penerapan ANN, Fuzzy Logic, Genetic Algorithm, dan Machine Learning untuk ED, UC, OPF, dan prediksi beban.
Date 7 Mei 2026

Pertemuan 15

Mempresentasikan hasil studi kasus atau riset mini, misalnya: Optimasi pembebanan pembangkit berbasis AI Analisis kestabilan sistem regional Simulasi OPF pada sistem IEEE test system