Filter Hybrid Double-Tuned dan High-Pass untuk Mitigasi Harmonisa pada Sistem HVAC Inverter

Abstrak

Sistem Pemanas, Ventilasi, dan Penyejuk Udara (HVAC) berbasis inverter semakin banyak digunakan di lingkungan industri karena efisiensi energi dan kemampuannya dalam pengendalian beban. Namun, proses pensaklaran nonlinier pada inverter menghasilkan distorsi harmonik yang signifikan, terutama pada frekuensi rendah seperti harmonik orde ke-3 dan ke-5. Hal ini dapat menurunkan kualitas daya, memperpendek umur peralatan, serta menyebabkan ketidaksesuaian terhadap standar regulasi. Studi ini mengusulkan solusi filter pasif hibrida—menggabungkan Double Tuned Filter (DTF) dan High Pass Filter (HPF)—untuk mitigasi distorsi harmonik pada sistem HVAC industri. Pengukuran lapangan menggunakan Power Quality Analyzer (PQA) menunjukkan bahwa  distorsi harmonik individu Arus (IHDi) orde ke-3 mencapai 12,9%, jauh melebihi ambang batas 4,0% yang ditetapkan oleh IEEE 519:2022. Filter hibrida ini dirancang secara analitis dan divalidasi melalui simulasi MATLAB/Simulink. Hasil simulasi menunjukkan mitigasi efektif terhadap Total Harmonic Distortion (THD) menjadi 3,45%, dengan IHDi orde ke-3 berkurang menjadi 3,42%, sehingga memenuhi standar IEEE 519:2022. Selain itu, filter ini mampu menjaga kualitas gelombang tegangan dan meredam harmonik orde tinggi tanpa menyebabkan rugi-rugi daya tambahan atau risiko resonansi. Kombinasi DTF dan HPF memberikan mitigasi harmonik spektrum luas dan meningkatkan stabilitas sistem daya. Solusi ini sangat sesuai untuk infrastruktur berskala besar dan berdaya tinggi dalam konteks Industri 4.0. Studi ini menyimpulkan bahwa filter pasif hibrida adalah strategi yang andal dan hemat biaya untuk mitigasi harmonik, serta menyarankan penelitian lanjutan pada kontrol adaptif waktu nyata dan konfigurasi aktif-pasif untuk kinerja yang lebih dinamis