Strategi Manajemen Energi pada DC Microgrid Berbasis PV-Baterai untuk Menjamin Kontinuitas Suplai Beban pada Kondisi Iradiasi Dinamis

  • Sidiq Budi Perkasa
    Politeknik Negeri Semarang
  • Krismon Budiono
  • Byan Bagas Pradana
    Politeknik Negeri Semarang
  • Haidar Ali Fathin Naufal
    Politeknik Negeri Semarang
  • Aditya Putra Pradinawan
    Politeknik Negeri Semarang
  • Faris Cahya Priambada
    Universitas Diponegoro
DOI: https://doi.org/10.23960/jitet.v14i2.9507
Keywords Microgrid DC, Managemen Energi, Baterai Direct-Coupled, Interleaved Buck Converter, Kendali PI
Abstract Views (Last 12 Months)
111 Abstract Views
80 Downloads

Abstract

Pemanfaatan energi surya melalui sistem microgrid arus searah (DC) mode mandiri (islanding) menjadi solusi ideal untuk elektrifikasi di daerah terpencil. Namun, daya keluaran panel surya (photovoltaic/PV) memiliki kelemahan berupa fluktuasi ekstrem akibat variasi tingkat iradiasi matahari, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan pasokan daya. Penelitian ini mengusulkan strategi manajemen energi dan regulasi tegangan pada microgrid DC menggunakan konfigurasi direct-coupled battery. Titik daya maksimum (MPPT) panel surya diekstraksi menggunakan 2-Phase Interleaved Buck Converter berbasis algoritma Perturb and Observe (P&O). Baterai dihubungkan secara langsung membentuk Intermediate DC Bus untuk menyerap secara alami fluktuasi daya dari panel surya. Untuk menjamin kontinuitas suplai beban dengan tegangan yang stabil terlepas dari dinamika iradiasi dan State of Charge (SoC) baterai, sistem menggunakan Boost Converter yang diatur oleh kendali Proportional-Integral (PI). Pengujian sistem dilakukan melalui simulasi MATLAB/Simulink dengan memberikan variasi iradiasi matahari secara dinamis (600 W/ , 800 W/ , dan 1000 W/ ) pada beban konstan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa strategi direct-coupled mampu mengatur transisi aliran daya pengisian (charging) dan pengosongan (discharging) baterai secara natural dan mulus. Selain itu, Boost Converter dengan kendali PI berhasil mempertahankan tegangan keluaran secara kokoh pada target 450 VDC di seluruh skenario pengujian, membuktikan keandalan sistem dalam menjamin kontinuitas suplai kelistrikan beban.

Downloads

Download data is not yet available.

References

A. S. Ahmad, "Potensi dan Pemanfaatan Energi Surya di Indonesia untuk Mendukung Transisi Energi Nasional," Jurnal Energi Terbarukan, vol. 5, no. 2, pp. 45-52, 2021.

A. Hamza, H. Bin Tahir, K. Siraj, and M. Nasir, "Hybrid ac/dc microgrid for residential applications," in 2019 IEEE 3rd Int. Conf. DC Microgrids (ICDCM), 2019, pp. 1-5.

S. Pannala, N. Patari, A. K. Srivastava, and N. P. Padhy, "Effective control and management scheme for isolated and grid connected dc microgrid," IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 56, no. 6, pp. 6767-6780, 2020.

V. F. Pires, A. Pires, and A. Cordeiro, "DC microgrids: Benefits, architectures, perspectives and challenges," Energies, vol. 16, no. 3, p. 1217, 2023.

N. Qachchachi, H. Mahmoudi, and A. E. Hassnaoui, "Control strategy of hybrid ac/dc microgrid in standalone mode," Int. J. Renew. Energy Dev., vol. 9, no. 2, pp. 295-301, 2020.

S. Abdullahi, T. Jin, and P. M. Lingom, "Robust control strategy for inductive parametric uncertainties of dc/dc converters in islanded dc microgrid," J. Mod. Power Syst. Clean Energy, vol. 11, no. 1, pp. 335-344, 2023.

H. -H. Shin, S. -J. Choi, dan J. -W. Kim, "A New Control Strategy of the Solar Buck Battery Charger using the Interleaved Ampere-Sec Balance Control," in 2024 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2024, pp. 1-6.

M. S. Simoiu et al., "BOOST converter modelling as a subsystem of a photovoltaic panel control system," in 2020 IEEE Int. Conf. Autom. Qual. Test. Robot. (AQTR), 2020, pp. 1-6.

Z. Efendi, et al., "A Maximum Power Point Tracking Technique Using Modified Hill Climbing (MHC) Method In DC Microgrid Application," AIP Conference Proceedings, vol. 2228, no. 1, 030007, 2020.

H. Chen, "Lithium-ion battery-supercapacitor energy management for dc microgrids," Int. J. Low-Carbon Technol., vol. 17, pp. 1452-1458, 2022.

M. Effendy, M. Ashari, dan H. Suryoatmojo, "PV Generation-Energy Storage Coordination with Adaptive Droop Control in Isolated DC Microgrid," International Journal of Innovative Computing, Information and Control, vol. 19, no. 3, pp. 655–669, 2023.

M. Ilman, U. S. Septiani, and N. M. Mulyono, "Desain Dan Implementasi Konverter DC-DC Buck Dengan Daya Keluaran 50W," JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan), vol. 13, no. 3S1, 2025.

F. Farhan and B. Sujanarko, "Pengaruh frekuensi dan duty cycle pada ripple tegangan buck converter," Jurnal Teknik Elektro, vol. 9, no. 1, pp. 51–61, 2022.

V. Patel and V. Patel, "A comprehensive review: Ac & dc microgrid protection," in 21st Natl. Power Syst. Conf. (NPSC), 2020, pp. 1-6.

A. Anggawan and M. Yuhendri, "Implementasi kendali tegangan output buck converter berbasis Simulink Matlab," Jurnal Teknik Elektro dan Informatika (JTEIN), vol. 2, no. 1, pp. 34–39, 2020.

R. Ardhenta, D. O. Anggriawan, M. F. N. Tajuddin, and A. A. Riza, "Application of direct MRAC in PI controller for DC-DC boost converter," International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), vol. 11, no. 3, pp. 1205-1212, 2020.

M. A. Hannan, M. S. H. Lipu, A. Hussain, and A. Mohamed, "A review of lithium-ion battery state of charge estimation and management system in electric vehicle applications: Challenges and recommendations," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 78, pp. 834-854, 2017.

Cover
Issue
Published
2026-04-21
How to Cite
Perkasa, S. B. ., Budiono, K., Pradana, B. B., Fathin Naufal, H. A., Pradinawan, A. P., & Priambada, F. C. (2026). Strategi Manajemen Energi pada DC Microgrid Berbasis PV-Baterai untuk Menjamin Kontinuitas Suplai Beban pada Kondisi Iradiasi Dinamis. Jurnal Informatika Dan Teknik Elektro Terapan, 14(2). https://doi.org/10.23960/jitet.v14i2.9507
Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.