Update Artikelilmiah: 51574

AULIA RAHMA PRAMUDITA

NIM

Judul Artikel

Abstrak (Bhs. Indonesia)

Inverter satu fasa berbasis Voltage Source Inverter (VSI) merupakan elemen penting
dalam sistem konversi daya modern yang berfungsi mengubah energi listrik arus searah (DC) menjadi
arus bolak-balik (AC). Pada inverter yang dirancang untuk aplikasi grid-connected, pengendalian arus
yang stabil dan responsif menjadi aspek krusial guna menjamin kualitas daya serta keamanan operasi
sistem. Penelitian ini membahas perancangan dan analisis kontrol arus Proportional-Integral (PI) pada
inverter satu fasa tipe H-Bridge berbasis VSI dengan teknik modulasi Sinusoidal Pulse Width
Modulation (SPWM).
Metode penelitian meliputi pemodelan dan simulasi sistem inverter terhubung jala-jala listrik
menggunakan perangkat lunak PSIM dan MATLAB/Simulink, serta validasi melalui pengujian
prototipe dengan beban resistif sebesar 8 Ω. Kontrol arus PI diterapkan dengan parameter 𝑘𝑃= 0,5, 𝑘𝑖
= 15, dan periode sampling 𝑇𝑠= 0,0333 s, sedangkan modulasi inverter menggunakan SPWM unipolar
dengan frekuensi carrier 22 kHz dan dead time sebesar 1,10 µs. Sinkronisasi fasa terhadap tegangan
grid direalisasikan menggunakan metode Zero Crossing Detection (ZCD) sebagai referensi fasa sistem.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa arus inverter mampu mengikuti arus referensi secara stabil dan
sefasa dengan tegangan grid, dengan nilai Total Harmonic Distortion (THD) arus grid sebesar 0,90%
pada arus referensi 0,1 A, 1,20% pada 0,5 A, dan 2,09% pada 1 A, serta faktor daya mendekati satu.
Namun, pada pengujian prototipe, sistem menunjukkan keterlambatan fasa arus sekitar 34° yang
menghasilkan faktor daya sebesar 0,83 lagging. Arus inverter terukur berada pada kisaran 0,38 A hingga
1,38 A RMS, dengan nilai THD arus inverter yang relatif tinggi terutama pada kondisi arus referensi
rendah, sehingga menunjukkan bahwa meskipun sistem pensaklaran, sinkronisasi ZCD, dan algoritma
kontrol PI telah berfungsi, performa inverter grid-connected pada prototipe masih memerlukan optimasi
lebih lanjut, khususnya pada aspek sinkronisasi fasa, penalaan parameter kontrol PI, dan
penyempurnaan desain filter untuk meningkatkan kualitas daya dan efisiensi injeksi daya ke jaringan
listrik.

Abtrak (Bhs. Inggris)

A single-phase inverter based on a voltage source inverter (VSI) is a key component
in modern power conversion systems, functioning to convert direct current (DC) into alternating
current (AC). In grid-connected inverter applications, stable and responsive current control with
proper phase synchronization to the grid voltage is essential to ensure power quality and operational
safety. This research presents the design and analysis of a proportional–integral (PI) current control
strategy applied to a single-phase h bridge vsi inverter using unipolar sinusoidal pulse width
modulation (SPWM).
The research methodology includes system modeling and simulation under grid-connected
conditions using psim and MATLAB/Simulink, followed by experimental validation through prototype
testing with an 8 ω resistive load. The pi current controller was implemented with parameters𝑘𝑃= 0,5,
𝑘𝑖 =15, and a sampling period of 𝑇𝑠= 0,0333 s, while the inverter modulation employed unipolar spwm
with a carrier frequency of 22 khz and a dead time of 1.10 µs. Phase synchronization with the grid
voltage was achieved using a Zero Crossing Detection (ZCD) method as the phase reference.
Simulation results demonstrate that the inverter current is able to accurately track the reference current
and remain in phase with the grid voltage, achieving low grid current total harmonic distortion (thd)
2
values of 0,90% at a reference current of 0,1 a, 1,20% at 0,5 a, and 2,09% at 1 a, with the power factor
approaching unity. However, experimental prototype testing reveals a phase delay of approximately
34° between the inverter current and grid voltage, resulting in a lagging power factor of 0,83. The
measured inverter current ranges from 0,38 a to 1,38 a rms, with relatively high inverter current THD,
particularly at low reference current levels. These results indicate that although the switching scheme,
zcd-based synchronization, and pi current control algorithm operate as intended, further optimization
is required, particularly in phase synchronization accuracy, pi controller tuning, and filter design, to
improve power quality and injection efficiency in grid-connected inverter operation.

Kata kunci

Pembimbing 1

Pembimbing 2

Pembimbing 3

Tahun

Jumlah Halaman