RANCANG BANGUN PENGENDALIAN TEGANGAN MENGGUNAKAN KONTROL PID-ARDUINO PADA PROTOTIPE MINI PLANT MIKROHIDRO

Abstrak

ABSTRAK: 

Pembangkit listrik mikrohidro merupakan salah satu alternatif penghasil energi listrik dengan skala kecil yang menggunakan tenaga air. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Didalam lingkungan disekitar kita pun dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga mikrohidro dalam skala rumahan. Komponen yang dibutuhkan untuk membuat prototipe mikrohidro ini berupa tandon air, valve, MOV(Motor Operate Valve), Generator, flowmeter,sensor tegangan,beban berupa lampu LED. Tandon air dipasang setingggi 4 meter terhubung dengan pipa yang terdapat valve dan MOV. MOV digunakan sebagai aktuator pengontrol aliran air untuk mengatur derajat bukaan valve secara otomatis. Kemudian terhubung generator untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik,flowmeter untuk mengetahui nilai debit yang dihasilkan dan terhubung sensor tegangan. Mikrokontroler sendiri menggunakan arduino. Kemudian sistem akan terhubung dengan beban berupa lampu LED. Ketika besar beban lampu berubah-ubah, diharapkan tegangan yang dihasilkan generator tetap stabil. Untuk mengatur agar tegangan tetap stabil maka dilakukan pengendalian tegangan dengan mengatur derajat bukaan valve menggunakan sistem kontrol PID dengan aktuator MOV (Motor Operate Valve). Pengendalian tegangan dengan kontrol PID berdasarkan teori Ziegler Nichols dengan metode osilasi. Melalui eksperimen diperoleh konstanta KP= 0,9 , Ki=0,45 dan Kd= 0,45 yang paling optimal karena respon sistem berosilasi lebih pendek 1,15 detik. Waktu yang dibutuhkan tegangan untuk stabil menuju setpoin dari awal sistem dinyalakan sebesar 46,20 detik. Semakin besar derajat bukaan valve maka semakin besar tegangan yang dihasilkan, karena aliran air (debit) yang dihasilkan semakin besar.