Dengan pesatnya perkembangan energi terbarukan dan teknologi kendaraan listrik, bidang penerapan pengisi daya inverter dua arah ( Pengisi Daya Inverter Dua Arah ) sebagai perangkat utama yang menghubungkan catu daya dan beban terus berkembang. Namun, masalah harmonisa yang muncul secara bertahap menimbulkan tantangan besar terhadap stabilitas sistem tenaga listrik dan keandalan peralatan.
Pengertian dan Penyebab Harmonisa
Harmonisa mengacu pada bentuk gelombang arus atau tegangan dalam sistem tenaga dengan frekuensi yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari frekuensi dasar, biasanya 50Hz atau 60Hz. Komponen harmonik mencakup berbagai frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi dasar, seperti 2 kali (100Hz atau 120Hz), 3 kali (150Hz atau 180Hz), dll. Pembangkitan harmonisa erat kaitannya dengan karakteristik kerja beban nonlinier dan perangkat switching. Dalam proses pengisi daya inverter dua arah yang mengubah DC menjadi AC, karena karakteristik operasi peralihannya, harmonik sering kali muncul, sehingga mempengaruhi kinerja sistem secara keseluruhan.
Dampak Harmonisa pada Peralatan
Peralatan Terlalu Panas: Harmonisa dapat menyebabkan panas tambahan di dalam peralatan, terutama pada peralatan seperti trafo dan motor. Peningkatan komponen harmonik akan meningkatkan nilai efektif arus, menyebabkan peralatan menghasilkan panas lebih dari biasanya selama pengoperasian, yang tidak hanya memperpendek masa pakai peralatan, tetapi juga dapat menimbulkan bahaya keselamatan.
Peningkatan kehilangan daya: Arus tambahan yang disebabkan oleh harmonisa akan meningkatkan pemanasan kawat, sehingga transmisi energi tidak efektif dan kerugian tambahan. Fenomena ini tidak hanya mengurangi efisiensi sistem secara keseluruhan, namun juga dapat menyebabkan peningkatan biaya listrik yang signifikan, sehingga menimbulkan beban ekonomi bagi perusahaan.
Kegagalan peralatan listrik: Harmonisa tingkat tinggi dapat menyebabkan kegagalan peralatan listrik, terutama pada peralatan utama seperti motor dan trafo. Kehadiran harmonik akan menyebabkan getaran dan kebisingan pada peralatan, meningkatkan keausan mekanis, dan dapat menyebabkan kegagalan dini pada peralatan, sehingga menimbulkan biaya downtime yang tidak perlu pada operasional perusahaan.
Masa pakai baterai yang lebih pendek: Pada pengisi daya inverter dua arah, sistem manajemen baterai (BMS) perlu menangani harmonisa secara efektif selama pengisian dan pengosongan. Jika tingkat harmonik terlalu tinggi, proses pengisian dan pengosongan baterai akan menjadi tidak stabil, yang akan mempengaruhi masa pakai baterai dan kinerja baterai secara keseluruhan.
Dampak harmonisa terhadap kualitas daya
Distorsi bentuk gelombang tegangan: Kehadiran harmonisa akan menyebabkan distorsi bentuk gelombang tegangan, yang akan mempengaruhi kualitas daya. Distorsi bentuk gelombang tegangan dapat menyebabkan peralatan tidak berfungsi dengan baik, terutama peralatan sensitif (seperti komputer, peralatan medis, dll), yang dapat menyebabkan hilangnya data atau kegagalan peralatan.
Distorsi Harmonik Total (THD): Kehadiran harmonik akan menyebabkan indeks distorsi harmonik total (THD) meningkat. THD merupakan parameter penting untuk mengukur distorsi bentuk gelombang tegangan atau arus. Nilai THD yang terlalu tinggi tidak hanya akan mempengaruhi kualitas daya, namun juga dapat mengganggu pengoperasian normal peralatan.
Stabilitas jaringan: Peningkatan harmonisa mungkin berdampak negatif pada stabilitas jaringan. Harmonisa dapat menyebabkan osilasi pada jaringan dan bahkan dapat menyebabkan kegagalan jaringan dan pemadaman listrik. Dalam kasus sambungan jaringan skala besar, dampak harmonisa sangat jelas terlihat, yang dapat mengurangi keselamatan sistem secara keseluruhan.
