BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
SCADA adalah suatu sistem pengendalian alat secara jarak jauh, dengan kemampuan memantau data-data dari alat yang dikendalikan. SCADA merupakan merupakan bidang yang secara kontinyu selalu dikembangkan di seluruh bagian dunia pada berbagai tipe industri yang menghabiskan menghabiskan bertrilyun-trilyun bertrilyun-tril yun rupiah. Penelitian-penelitian mengenai SCADA semakin berkembang dengan ditemukannya ditemukannya media komunikasi bergerak, sehingga memunculkan istilah Mobile SCADA. Salah satu penelitian untuk mengatasi permasalahan di atas adalah dengan dibuatnya suatu sistem SCADA yang dikendalikan melalui web ( Robotics and Automation Group, 2004). Di dalam penelitian ini digunakan sebuah server yang
terkoneksi dengan internet yang akan menangani beberapa fungsi dan kontrol robot. Dengan dipindahkannya beberapa fungsi dan kontrol tersebut maka fungsi pengendalian robot akan menjadi lebih sederhana, yang berakibat pula sistem bersifat generik, artinya bisa diterapkan di berbagai bidang aplikasi industri. Selain itu juga dibuat program berbasis web yang bersifat user friendly. Hal-hal ini akan mengatasi beberapa permasalahan permasalahan di atas. Namun demikian sistem di atas mobile. masih belum bersifat bergerak/ mobile
Oleh karena itu penelitian-penelitian baru dilakukan dengan merancang suatu sistem SCADA yang menggunakan teknologi komunikasi bergerak, untuk selanjutnya kita sebut sebagai Mobile SCADA. Mobile SCADA sendiri didefinisikan sebagai penggunaan sistem SCADA dengan media komunikasi jaringan telepon bergerak (Mayer, 2002). Dengan digunakannya infrastruktur komunikasi bergerak yang sudah ada tersebut, maka bisa diwujudkan suatu sistem SCADA yang berbiaya murah, disertai dengan kemampuannya untuk bisa dipasang di mana saja tanpa tergantung setting lokasi industri. Selain itu dalam
1
sistem ini juga akan digunakan suatu server terhubung internet yang akan mengakomodir beberapa fungsi dan kontrol pengendalian sehingga kerumitan sistem akan terkurangi yang mengakibatkan perangkat SCADA akan dapat dioperasikan dengan mudah dan lebih bersifat generik serta perawatannya menjadi lebih murah. Penghematan biaya terjadi karena obyek kendali bisa dikendalikan secara jarak jauh sehingga akan membantu penghematan kerja manusia. Namun demikian sistem-sistem SCADA yang dikembangkan di atas syarat dengan rancang bangun yang modern dan integrasi yang tinggi antara perancang dan industri pendukungnya. Penelitian-penelitian di atas bahkan membutuhkan biaya yang juga masih sangat mahal untuk mengembangkan mesin SCADA (lihat Gb.1), yang merupakan komponen utama dari sistem SCADA yang berupa kartu (card ) yang tersambung ke telepon klien dan ke obyek kendali. Sistem pengembangan alat seperti ini tentu akan sangat berat bila diterapkan di Indonesia. Maka dari itu dalam penelitian ini akan dikembangkan suatu sistem SCADA yang tepat bagi kondisi industri menengah ke bawah di Indonesia, yang bisa dilaksanakan oleh para peneliti di level universitas di Indonesia, dengan penggunaan komponen-komponen dan perangkat lunak yang mudah didapatkan di pasaran, serta dengan menggunakan jaringan komunikasi bergerak yang murah di Indonesia, seperti jaringan CDMA. Selain permasalahan di atas, ada permasalahan utama yang akan menjadi titik perhatian dalam penelitian ini, yaitu pembuatan protokol atau aturan-aturan kendali yang nantinya akan menjadi landasan pembuatan perangkat lunak sistem Mobile SCADA ini. Protokol ini nantinya harus dibuat sedemikian rupa sehingga
perangkat lunak serta perangkat keras yang dibangun dalam sistem ini dapat mengatasi berbagai permasalahan di atas, yaitu bersifat generik, mudah digunakan, mudah dirawat, mudah beradaptasi, dan mobile . 1.2 Perkembangan SCADA
Beberapa penelitian mengenai Mobile SCADA telah dilakukan. Lembaga penelitian HighBeam Research di Chicago telah mengembangkan sistem ini untuk
2
keperluan pengendalian sistem pengairan dan sistem pemompaan. Sistem SCADA yang dikembangkan menggunakan RTUs, suatu perangkat pengendalian dengan media komunikasi radio. Pada sistem ini terdapat suatu sistem pengendalian berbasis komputer yang terletak pada sebuah kamar pusat. Sistem seperti ini sangat efektif digunakan untuk memantau operasi-operasi secara remote, namun pada suatu area yang terbatas. Sistem ini dilaporkan mampu menghemat biaya secara signifikan karena hemat tenaga manusia dan hemat energi. Penelitian lain adalah yang dilakukan lembaga riset CSIRO, Canberra, Australia. Sistem Mobile SCADA yang dikembangkan menggunakan GPRS sebagai media komunikasinya dan menggunakan mikroprosesor yang murah untuk mesin SCADA, sehingga dihasilkan sistem SCADA yang murah dan fleksibel (Mayer dan Taylor, 2002). Penelitian ini lebih dikhususkan untuk sistem SCADA pada jaringan sensor. Jaringan sensor adalah suatu sistem yang terdiri dari banyak micro controller kecil yang mempunyai alat sensor, yang bekerja bersama pada jaringan nirkabel. Penelitian
yang
dikerjakan
pada
tesis
ini
dimaksudkan
untuk
mengembangkan suatu sistem Mobile SCADA dengan protokol atau aturan-aturan kendali yang nantinya akan menjadi landasan bagi pembuatan perangkat lunak sistem. Protokol ini nantinya harus dibuat sedemikian rupa sehingga perangkat lunak serta perangkat keras yang dibangun dalam sistem ini bersifat generik, mudah digunakan, mudah dirawat, mudah beradaptasi, dan mobile sehingga tepat digunakan oleh industri menengah ke bawah di Indonesia. Selain itu sistem Mobile SCADA ini menggunakan media komunikasi Paket Data CDMA. 1.3 Manfaat
Dengan sistem Mobile SCADA yang dibuat dengan suatu protokol/aturan yang didasarkan pada kondisi ketersediaan komponen-komponen mesin SCADA di Indonesia, serta didasarkan pada perangkat lunak yang murah bahkan gratis, dan dibatasi untuk permasalahan sederhana dan bersifat umum atau generik, serta dengan menggunakan media komunikasi Paket Data CDMA di Indonesia, maka akan dihasilkan sebuah sistem Mobile SCADA yang akan sangat sesuai dengan
3
kebutuhan industri-industri di Indonesia yang ingin menerapkan sistem SCADA. Tentu saja pemanfaatan hasil penelitian masih harus disesuaikan dengan bidang aplikasi yang akan menggunakannya, yaitu dengan sedikit modifikasi pada perangkat
lunaknya
karena
menyesuaikan
perangkat
keras
yang
akan
dikendalikan.
4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Definisi SCADA
SCADA (SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION ) adalah suatu sistem pengakuisisian suatu data untuk digunakan sebagai control dari sebuah obyek. Sistem SCADA yang paling sederhana yang mungkin bisa dijumpai di dunia adalah sebuah rangkaian tunggal yang memberitahu anda sebuah kejadian (event). Sebuah sistem SCADA skala-penuh mampu memantau dan (sekaligus) mengontrol proses yang jauh lebih besar dan kompleks. 2.2 Perkembangan SCADA
SCADA telah mengalami perubahan generasi, dimana pada awalnya design sebuah SCADA mempunyai satu perangkat MTU yang melakukan Supervisory Control dan Data Acquisition melalui satu atau banyak RTU yang berfungsi sebagai (dumb) Remote I/O melalui jalur komunikasi Radio, dedicated line Telephone dan lainnya.Generasi berikutnya, membuat RTU yang intelligent, sehingga fungsi local control dilakukan oleh RTU di lokasi masing ‐masing RTU, dan MTU hanya melakukan sury control yang meliput beberapa atau semua RTU. Dengan adanya local control, operator harus mengoperasikan masingmasing local plant dan membutuhkan MMI local.Banyak pabrikan yang mengalihkan komunikasi dari MTU – RTU ke tingkatan MMI (Master) – MMI (Remote) melalui
jaringan
microwave
satelit.
Ada
juga
yang
mengimplementasi
komunikasinya pada tingkatan RTU, karena berpendapat bahwa kita tidak bisa mengandalkan system padter, dan komunikasi pada tingkatan computer (MMI) membutuhkan banwidth yang lebar dan mahal. Dengan majunya teknologi dan internet saat ini, concept SCADA diatas berubah menjadi lebih sederhana dan memanfaatkan infrastruktur internet yang pada saat ini umumnya sudah dibangun oleh perusahaan ‐perusahaan besar seperti Pertamina. Apabila ada daerah ‐daerah atau wilayah yang belum terpasang infrastruktur internet, saat ini dipasaran 5
banyak bisa kita dapatkan Wireless LAN device yang bisa menjangkau jarak sampai dengan 40 km (tanpa repeater) dengan harga relatif murah. Setiap Remote Area dengan sistem kontrolnya masing ‐masing yang sudah dilengkapi dengan OPC (OLE for Process Control; OLE = Object Linking & Embedding) Server, bisa memasangkan suatu Industrial Web Server dengan Teknologi XML yang kemudian bisa dengan mudah diakses dengan Web Browser biasa seperti yang kita gunakan. 2.3 Tahapan Perancangan SCADA
Tahapan dalam merancang suatu sistem berbasis SCADA adalah : 1. Tahap studi awal Tahap awal merupakan tahap identifikasi masalah yang ada dan penentuan tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian. 2.Tahap inisialisasi Pada tahap insialisasi dilakukan studi literatur dan studi lapangan. 3. Tahap kreatif Tahap
ini
merupakan
proses
pembuatan
program
untuk
PLC
(Programmable Logic Controller) dan pembuatan perangkat lunak Human Machine Interface dilakukan secara paralel. 4. Tahap pengujian dan analisa 5. Tahap kesimpulan dan saran. Hasil yang didapat dari perancangan sistem ini kemudian dianalisa. Analisa hasil perancangan
Sistem dibagi menjadi empat tahap :
1. Analisa hasil perancangan sistem yang meliputi analisa pemrograman sistem kontroling dan analisa fungsi dari tiap-tiap komponen yang terintegrasi. 2. Analisa perangkat keras yang meliputi analisa semua komponen yang digunakan.
6
3. Analisa perangkat lunak yang meliputi analisa pemrograman tiap-tiap komponen sistem, konfigurasi antar komponen komputer dengan modem, dan analisa pembuatan basis data 4. Analisa kelebihan dan kekurangan sistem. Analisa ini meliputi keunggulan dari produk yang dibuat dan kekurangan yang ada dalam sistem yang telah terintegrasi. Kesimpulan yang dapat diambil dari perancangan sistem ini adalah telah terintegrasinya sistem SCADA dengan memanfaatkan seluruh perangkat yang ada sehingga memberikan kemudahan pengamatan, pencatatan dan pelaporan pada saat implementasi. 2.4 Komponen SCADA
Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu: 1. Akuisisi Data, 2. Komunikasi data jaringan, 3. Penyajian data, dan 4. Kontrol (proses).
Fungsi-fungsi tersebut didukung sepenuhnya melalui 4 (empat) komponen SCADA, yaitu: 1. Sensor (baik yang analog maupun digital) dan relai kontrol yang langsung berhubungan dengan berbagai macam aktuator pada sistem yang dikontrol. 2. RTUs (Remote Telemetry Units). Merupakan unit-unit “komputer” kecil (mini), maksudnya sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dan tempat-tempat tertentu di lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan datanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di lapangan. 3. Unit master SCADA (Master Terminal Unit - MTU). Merupakan komputer yang digunakan sebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. Unit master ini menyediakan HMI (Human Machine Iterface) bagi pengguna, dan
7
secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor) yang diterima. 4. Jaringan komunikasi, merupakan medium yang menghubungkan unit master SCADA dengan RTU-RTU di lapangan
2.5 Hubungan Yang Terjadi Dalam SCADA
2.5.1 Akuisisi Data Pada kenyataannya, kita membutuhkan pemantauan yang jauh lebih banyak dan kompleks untuk pengukuran terhadap masukan dan beberapa sensor digunakan untuk pengukuran terhadap keluaran (tekanan, massa jenis, densitas dan lain sebagainya). Beberapa sensor bisa melakukan pengukuran kejadian secara sederhana yang bisa dideteksi menggunakan saklar ON/OFF, masukan seperti ini disebut sebagai masukan diskrit ataumas ukan digital. Misalnya untuk mengetahui apakah sebuah alat sudah bekerja (ON) atau belum (OFF), konveyornya sudah jalan (ON) atau belum (OFF), mesinnya sudah mengaduk (ON) atau belum (OFF), dan lain sebagainya. Beberapa sensor yang lain bisa melakukan pengukuran secara kompleks, dimana angka atau nilai tertentu itu sangat penting, masukan seperti ini disebut masukan analog, bisa digunakan untuk mendeteksi perubahan secara kontinu pada, misalnya, tegangan, arus, densitas cairan, suhu, dan lain sebagainya. Untuk kebanyakan nilai-nilai analog, ada batasan tertentu yang didefinisikan sebelumnya, baik batas atas maupun batas bawah. Misalnya, Anda ingin mempertahankan suhu antara 30 dan 35 derajat Celcius, jika suhu ada di bawah atau diatas batasan tersebut, maka akan memicu alarm (baik lampu dan/atau bunyi-nya). Terdapat empat alarm batas untuk sensor analog: Major Under, Minor Under, Minor Over, dan Major Over Alarm.
2.5.2 Komunikasi Data
8
Pada awalnya, SCADA melakukan komunikasi data melalui radio, modem atau jalur kabel serial khusus. Saat ini data-data SCADA dapat disalurkan melalui jaringan Ethernet atau TCP/IP. Untuk alasan keamanan, jaringan komputer untuk SCADA adalah jaringan komputer lokal (LAN - Local Area Network) tanpa harus mengekspos data-data penting di Internet. Komunikasi SCADA diatur melalui suatu protokol, jika jaman dahulu digunakan protokol khusus yang sesuai dengan produsen SCADA-nya, sekarang sudah ada beberapa standar protokol yang ditetapkan, sehingga tidak perlu khawatir masalah ketidakcocokan komunikasi lagi. Karena kebanyakan sensor dan relai kontrol hanyalah peralatan listrik yang sederhana, alat- alat tersebut tidak bisa menghasilkan atau menerjemahkan protokol komunikasi. Dengan demikian dibutuhkan RTU yang menjembatani antara sensor dan jaringan SCADA. RTU mengubah masukan-masukan sensor ke format protokol yang bersangkutan dan mengirimkan ke master SCADA, selain itu RTU juga menerima perintah dalam format protokol dan memberikan sinyal listrik yang sesuai ke relai kontrol yang bersangkutan.
2.5.3 Penyajian Data Sistem SCADA melakukan pelaporan status berbagai macam sensor (baik analog maupun digital) melalui sebuah komputer khusus yang sudah dibuatkan HMI-nya (Human Machine INterface) atau HCI-nya (Human Computer Interface). Akses ke kontrol panel ini bisa dilakukan secara lokal maupun melalui website. Bahkan saat ini sudah tersedia panel-panel kontrol yang TouchScreen. 2.5.4 Kontrol Kita bisa melakukan penambahan kontrol ke dalam sistem SCADA melalui HMI-nya. Bisa dilakukan otomasi kontrol atau otomasi proses, tanpa melibatkan campur tangan manusia.
2.6 Istilah-istilah dalam SCADA
a. ASCII :
9
American
Standard
Code
for
Information
Interchange.
ASCII
mendefinisikan pola rangkaian bit yang menotasikan karakter-karakter alfa numeris, kontrol, dan simbol-simbol khusus. b. COM : Communication. Port Com adalah suatu port yang digunakan untuk menyediakan komunikasi serial. c. EEPROM : Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. EEPROM dapat menyimpan data walau satu dayanya off. Data bisa dihapus dengan suatu sengatan listrik. d. IO : Input and Output. e. IP : Internet Protocol. Suatu protocol yang bersifat packet switched yang membentukbasis transmisi data pada Internet. f. KB : KiloBytes. Satu kilobyte = 1024 bytes. g. PIC : Programmable Interrupt Control. h. RS-232 : Suatu protokol komunikasi serial yang umum digunakan. i. RTUs : Remote Telemetry Units. j. TCP : Transmission Control Protocol. Suatu protokol koneksi primer pada Internet, berada di atas IP
2.7. Contoh Aplikasi SCADA Secara Umum
Dengan membuat suatu sistem SCADA yang murah dan dapat diaplikasikan pada berbagai aplikasi SCADA dengan sedikit pemrograman serta
10
dengan menambahkan peralatan yang sesuai, akan menghasilkan suatu sistem SCADA yang sangat berguna bagi berbagai aplikasi industri maupun organisasi. Biaya yang mahal dari banyak aplikasi SCADA disebabkan oleh penggunaan sarana komunikasi yang khusus. Dengan digunakannya sarana komunikasi yang sudah tersedia secara luas, yaitu pada kasus ini adalah jaringan komunikasi bergerak, tidak hanya harga yang bisa dikurangi, namun juga akan didapatkan sifat skalabilitas dan sifat generik dari sistem ini. Jaringan komunikasi bergerak yang telah beroperasi di Indonesia umumnya ada dua macam, yaitu yang menggunakan teknologi GSM yang sudah lebih dulu ada dan yang menggunakan teknologi CDMA yang lebih murah. Kedua teknologi di atas sama-sama mempunyai empat metode komunikasi yaitu: 1. Komunikasi Bit Tunggal, 2. SMS, 3. Data Call , 4. GPRS / Paket Data.
2.7.1 Komunikasi Bit Tunggal
Sistem komunikasi ini adalah teknologi paling sederhana yang hanya menggunakan data satu bit bernilai ”on/off”. Komunikasi terjadi dengan cara pengguna memanggil sebuah nomor telepon yang merupakan bagian dari sistem PABX yang terhubung dengan sebuah komputer. Komputer di sini digunakan untuk mengelola sebuah basis data yang bertugas mencocokkan nomor pemanggil, nomor terpanggil, dan perintah yang relevan. Contoh aplikasinya adalah beroperasinya suatu vending machine yang mengeluarkan minuman bila suatu nomor telepon dipanggil. Hal ini dimungkinkan karena vending machine tadi disambungkan ke komputer yang terhubung ke Internet.
2.7.2 SMS
11
Sistem komunikasi ini dapat menyediakan lalu lintas data yang lebih besar dibanding komunikasi bit tunggal, yang menggunakan mode asynchronous namun tanpa jaminan terkirim. Sebuah komputer yang dengan kabel serial terhubung ke telepon/modem bergerak dapat digunakan untuk mengotomatisasi pengiriman dan penerimaan SMS. Dengan cara ini pesan-pesan yang datang dapat dianalisa oleh suatu program komputer, demikian halnya pesan dapat dibangkitkan pada komputer dan dikirimkan ke sebuah telepon bergerak.
2.7.3 Data Call
Komunikasi ini memungkinkan lalu lintas data yang besar. Sistem ini meminta alokasi satu slot untuk setiap percakapan, walaupun pada saat itu tidak ada transfer data. Begitu suatu percakapan tersambung, akan terjamin bahwa data bisa terkirimkan. Proses pengiriman data ini menggunakan sistem Data Over Voice, di mana data akan diubah ke sinyal frekuensi dengan menggunakan DTMF encoder yang nantinya pada telepon bergerak penerima diubah kembali ke data
dengan DTMF decoder . Untuk itu diperlukan bahasa pemrograman J2ME yang memang memungkinkan proses DTMF encoder / decoder . Biaya tergantung dari jumlah waktu sambungan percakapan. Komunikasi ini sangat cocok untuk sistem yang tidak memerlukan data waktu nyata, serta tidak memerlukan komunikasi yang kontinyu, namun secara khusus sangat cocok untuk lalu lintas data besar yang memerlukan waktu transfer singkat.
2.7.4 GPRS atau Paket Data
Sistem komunikasi ini berprinsip bahwa satu slot percakapan sebenarnya bisa digunakan oleh beberapa pengguna secara simultan dengan time division
12
multiplexing . Seorang pengguna hanya menggunakan lebar pita saat loading
halaman web, bukan saat membaca halaman yang telah di- load . Biaya tergantung dari jumlah data terkirim, bukan tergantung dari jumlah waktu sambungan, sehingga sangat cocok untuk sistem yang memerlukan data waktu nyata, serta memerlukan komunikasi yang kontinyu.
BAB III APLIKASI SCADA DALAM SISTEM JARINGAN LISTRIK
3.1 Proses Penyampaian Tenaga Listrik ke Pelanggan
Karena berbagai persoalan teknis, tenaga listrik hanya dibangkitkan pada tempattempattertentu. Sedangkan pemakai tenaga listrik atau pelanggan tenaga listrik tersebardiberbagai tempat, maka penyampaian tenaga listrik dari tempat dibangkitkan sampai ketempat pelanggan memerlukan berbagai penanganan teknis. Tenaga Listrikdibangkitkan dalam Pusat-pusat Listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP dan PLTDkemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkantegangannya oleh transformator penaik tegangan ( stepup transformer ) yang ada diPusat Listrik. . Saluran transmisi tegangan tinggi di
PLN kebanyakan mempunyai tegangan 66 KV, 150 KV dan 500 KV. Khusus untuktegangan 500 KV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra tinggi.Masih ada beberapa saluran transmisi dengan tegangan 30 KV namun tidak dikembangkan lagi oleh PLN. Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan adapula yang berupa kabel tanah. Karena saluran udara harganya jauh tebih murahdibandingkan dengan kabel tanah maka saluran transmisi PLN kebanyakan berupasaluran udara. Kerugian dan saluran udara dibandingkan dengan kabel tanah adalahbahwa saluran udara mudah terganggu misalnya karena kena petir,
13
kena pohon dan lainlain.Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah tenagalistrik di Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui transformatorpenurun tegangan ( step-down transfomer ) menjadi tegangan menengah atau yang jugadisebut sebagai tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang dipakaiPLN adalah 20 KV, l 2 KV dan 6 KV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwategangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV.Jaringan setelah keluar dan GI biasa disebut jaringan distribusi, sedangkanjaringan antara Pusat Listrik dengan GI biasa disebut jaringan transmisi. Setelah tenagalistrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer maka kemudian tenaga listrik,diturunkan tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah dengantegangan 380/220 Volt atau 220/127 Volt, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah untuk selanjutnya disalurkan ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) PLN melalui Sambungan Rumah..
3.2 Persoalan-persoalan Operasi Sistem Tenaga Listrik
Dalam mengoperasikan sistem tenaga listrik ditemui berbagai persoalan. Hal ini antara lain disebabkan karena pemakaian tenaga listrik setalu berubah dan waktu ke waktu, biaya bahan bakar yang relatif tinggi serta kondisi alam dan lingkungan yang sering rnengganggu jalannya operasi.Berbagai persoalan pokok yang dihadapi dalam pengoperasian sistem tenaga listrik adalah : a. Pengaturan Frekuensi.
Sistem Tenaga Listrik harus dapat memenuhi kebutuhan akan tenaga listrik dari para konsumen dari waktu ke waktu. Untuk ini daya yang dibangkitkan dalam sistem tenaga listriik harus selalu sama dengan beban sistem, hal ini diamati melalui frekuensi sistem. Kalau daya yang dibangkitkan dalam sistem lebih kecil daripada beban sistem maka frekuensi turun dan sebalilcnya apabila daya yang dibangkitkan lebih besar daripada beban maka frekuensi naik. b. Pemeliharaan Peralatan.
Peralatan yang beroperasi dalam sistem tenaga.listrik perlu dipelihara secara periodik dan juga perlu segera diperbaiki apabila megalami kerusakan. c. Biaya Operasi.
14
Biaya operasi khususnya biaya bahan bakar adalah biaya yang terbesar dari suatu perusahaan listrik sehinigga perlu dipakai teknik-teknik optimisasi untuk menekan biaya ini. d. Perkembangan Sistem.
Beban selalu berubah sepanjang waktu dan juga selalu berkembang seirama dengan perkembangan kegiatan masyarakat yang tidak dapat dirumuskan secara eksak, sehingga perlu diamati secara terus menerus agar dapat diketahui langkah pengembangan sistem yang harus dilakukan agan sistem selalu dapat mengikuti perkembangan beban sehingga tidak akan terjadi pemadaman tenaga listrik dalam sistem. e. Gangguan Dalam Sistem.
Gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah sesuatu yang tidak dapat sepenuhnya dihindarkan. Penyebab gangguan yang paling besar adalah petir, hal ini sesuai dengan isokeraunic level yang tinggi di tanah air kita. f. Tegangan Dalam Sistem.
Tegangan merupakan salah satu unsur kualitas penyediaan tenaga listrik dalam sistem oleh karenanya perlu diperhatikan dalam pengoperasian sistem.
3.3 Manajemen Operasi Sistem Tenaga Listrik
Operasi sistem tenaga listrik menyangkut berbagai aspek luas, khususnya karena menyangkut biaya yang tidak sedikit serta menyangkut penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat sehingga menyangkut hajat hidup orang banyak. Oleh karenanya operasi sistem tenaga listrik memerlukan manajemen yang baik. Trik dengan baik perlu ada hal-hal sebagi berikut : a. Perencanaan Operasi
Yaitu
pemikiran
mengenai
bagaimana
sistem
tenaga
listrik
akan
dioperasikan untuk jangka waktu tertentu. b. Pelaksanaan dan Pengendalian Operasi
Yaitu pelaksanaan dari Rencana Operasi serta pengendaliannya apabila terjadi hal-hal yang menyimpang dari Rencana Operasi. c. Analisa Operasi
15
Yaitu analisa atas hasil-hasil operasi untuk memberikan umpan balik bagi perencanaan Operasi maupun bagi pelaksanaan dan pengendalian operasi. Analisa operasi juga diperlukan untuk memberikan saran-saran bagi pengembangan sistem serta penyempurnaan pemeliharaan instalasi.
Mengatasi gangguan hanyalah merupakan sebagian kecil dari kegiatan manajemen operasi dan sifatnya represif/defensif, tetapi jika langkah-langkah prevetif telah banyak dilakukan maka tindakan-tindakan represif/defensif seperti mengatasi ganggan bisa dikurangi.
3.4 Penyajian Data Operasi
Data dan informasi berasal dari Gardu-gardu Induk serta Pusat-pusat Listrik dalam sistem dikumpulkan di Komputer yang ada di Pusat Pengatur Beban kemudian disajikan dalam berbagai bentuk melalui peripheral komputer. Penyajian ini perlu disesuaikan dengan keperluan operasi sebagai yang lazimnya diperlukan oleh operator sistem (dispatcher). Data yang telah dikumpulkan dengan mengikuti prosedur yang diatur oleh software komputer kemudian perlu disajikan melalui berbagai peripheral komputer antara lain, melalui Videol Display Unit (VDU) yang dalam bahasa Indonesia disebut Layar Monitor. Penyajian data
ini juga diatur oleh software komputer. Untuk keperluan pengoperasian sistem, software komputer umumnya mampu menyajikan data ini dengan cara-cara sebagai beikut : a. Data Real Time Semua data yang mutakhir harus dapat disajikan melalui Layar Monitor. Apabila dikehendaki dapat dicetak oleh Printer. Disamping itu data tertentu disusun melalui program komputer dapat disajikan secara kontinyu melalui Plotter adalah data yang memerlukan perhitungan, misalnya jumlab MW yang dibangkitkan dalam sistem. Sedangkan data yang disajikan melalui Recorder adalah data yang tidak melalui proses perhitungan, misalnya tegangan dari salah satu rel dalam sistem. b. Data Periodik
16
Data tertentu dalam sistem misalnya arus dan Transformator dapat diperoleh komputer agar disajikan secara periodik oleh Printer, misalnya satu jam sekali. Biasanya ada Printer khusus untuk keperluan ini dan dalam bahasa Inggris disebut Cyclic Logger . Data yang akan diamati secara periodik bisa dipilih melalui program komputer. c. Data Pelampauan Batas Apabila ada batas yang dilampaui, misalnya batas arus sebuah penghanar tidak dilampaui, maka peristiwa membunyikan alarm dalam ruang operasi dan langsung mencetak data mengenai pelampauan batas melalui Printer. Biasanya ada Printer khusus untuk keperluan ini yang dalam bahasa Inggris disebut Event Logger. Nilai mencapai batas suatu besaran yang diawasi, dalam bahasa Inggris
disebut Threshold Value, dapat diprogram melalui komputer. Data mengenai kejadian pelampauan batas ini juga bisa dilihat melalui Layar Monitor (VDU). d. Data Perubahan Status Perubahan status PMT dari status masuk menjadi status keluar atau sebaliknya,baik hal ini terjadi karena relay maupun atas tindakan operator harus selalu membunyikan alarm diruang operator dan dicetak datanya oleh Event Logger seperti halnya kejadian Pelampauan Batas. Juga data mengenai hal ini
harus dapat dilihat melalui Layar Monitor (VDU). e. Data Masa Lalu Data masa lalu perlu disimpan dalam memori komputer dan kalau perlu bisa dilihat kembali melalui Layar Monitcr (VDU) atau dicetak melalui Printer. Untuk menghemat memori komputer perlu ada pembatasan mengenai data masa lalu yang akan disimpan dalam memori Komputer misalnya sampai dengan data 24 jam yang lalu. f. Load Frequency Control Jika ada program Load Frequency Control (LFC) maka dari program ini harus bisa disajikan melalui Layar Monitor (VDU) dan melalui Printer data dan Informasi sebagai berikut : 1. Nilai Frekuensi yang diinginkan 2. Nilai Frekuensi yang sesungguhnya terjadi serta penyimpangannya terhadap nilai yang diinginkan
17
3. Nilai daya nyata dan daya reaktif yang mengalir melalui Saluran Penghubung (tie Line) yang dikehendaki 4. Nilai-nilai untuk butir c yang sesungguhnya terjadi dan penyimpannnya terhadap nilai yang diinginkan 5. Konstanta-konstanta pengaturan yang dipergunakan.
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Pada sistem tenaga listrik, media komunikasi yang dipergunakan adalah Power Line Communication (PLC), Radio Data, Serat Optik dan kabel pilot.Pemilihan media komunikasi sangat bergantung kepada jarak antar site,media yang telah ada dan penting tidaknya suatu titik (gardu).Pengaturan sistem tenaga listrik yang komplek, sangat bergantung kepada SCADA. Tanpa adanya sistem SCADA, sistem tenaga listrik dapat diibaratkan seperti seorang pilot membawa kendaraan tanpa adanya alat instrumendihadapannya.Pengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Pada
pengaturan
secara
manual,
operator
mengatur
pembebananpembangkit dengan melihat status peralatan listrik yang mungkin dioperasikan misalnya Circuit Breaker (CB), beban suatu pembangkit, beban trafo, beban suatu transmisi atau kabel dan mengubah pembebanan sesuai dengan frekuensi sistem tenaga listrik. Pengaturan secara otomatis dilakukan dengan aplikasi Automatic Generating Control (AGC) atau Load Frequency Control (LFC) yang mengatur pembebanan pembangkit berdasar setting yang dihitung terhadap simpangan frekuensi.
18
4.2 Manfaat SCADA :
1. Memudahkan operator untuk memantau keseluruhan jaringan tanpa harus melihat langsung ke lapangan. 2. Memudahkan pemeliharaan, terutama yang memerlukan pemadaman. 3. Mempercepat pemulihan gangguan.
Power Line Communication (PLC), Radio Data, ntung kepadaDA. Tanpa adanya sistem SCADA, sistem tenaga listrik dapat diibaratkan seperti seorang pilot membawa kendaraan tanpa adanya alat instrumen dihadapannya. Pengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual a
19
