21060113060038 - Rio Dery Alem (tugas SOTL SCADA Sebagai Pemantau Jaringan Transmisi dan Jaringan Distribusi).pptx

TUGAS SISTEM OPERASI TENAGA LISTRIK

TUGASSISTEM OPERASI TENAGA LISTRIKSCADA Sebagai Pemantau Jaringan Transmisi dan Jaringan Distribusi

Oleh:Rio Dery Alem21060113060038Berikut ini beberapa hal yang bisa Anda lakukan dengan Sistem SCADA: Mengakses pengukuran kuantitatif dari proses-proses yangpenting, secara langsung saat itu maupun sepanjang waktu. Mendeteksi dan memperbaiki kesalahan secara cepat. Mengukur dan memantau trend sepanjang waktu. Menemukan dan menghilangkan kemacetan (bottleneck) dan pemborosan (inefisiensi). Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan staf-staf terlatih yang lebih sedikit.

MENGAPA PEMANTAUAN MENGGUNAKAN SISTEM SCADA??????

Peran SCADA adalah sebagai mata dan telinga operator dalam pengoperasian jaringan distribusi real time dan perkembangan jaringan distribusi yang begitu cepat dan berubah setiap saat sehingga menjadi suatau sistem yang komplek.Peran SCADASCADA (supervisory control and data acquisition) adalah sistem yang dapat memonitor dan mengontrol suatu peralatan atau sistem dari jarak jauh secara real time.Di PLN Distribusi, SCADA berfungsi mulai dari pengambilan data pada Gardu Induk atau Gardu Distribusi, pengolahan informasi yang diterima, sampai reaksi yang ditimbulkan dari hasil pengolahan informasi.

Pengertian SCADAFungsi TelemeteringFungsi TelesignalingFungsi Telecontroling

Fungsi dasar SCADA1. Telemetering (TM)

Mengirimkan informasi berupa pengukuran dari besaran-besaran listrik pada suatu saat tertentu, seperti : tegangan, arus, frekuensi. Pemantauan yang dilakukan oleh dispatcher diantaranya menampilkan daya nyata dalam MW, daya reaktif dalam Mvar, tegangan dalam KV, dan arus dalam A. Dengan demikian dispatcher dapat memantau keseluruhan informasi yang dibutuhkan secara terpusat

2. Telesignaling (TS)

Mengirimkan sinyal yang menyatakan status suatu peralatan atau perangkat. Informasi yang dikirimkan berupa status pemutus tegangan, pemisah, ada tidaknya alarm, dan sinyal-sinyal lainnya. Telesinyal dapat berupa kondisi suatu peralatan tunggal, dapat pula berupa pengelompokan dari sejumlah kondisi. Telesinyal dapat dinyatakan secara tunggal (single indication) atau ganda (double indication). Status peralatan dinyatakan dengan cara indikasi ganda. Indikasi tunggal untuk menyatakan alarm.

FUNGSI TELECONTROL

Untuk melalukan perintah Remote Control (Open / Close) terhadap peralatan yang berada dilapangan.Fungsi kontrol sistem tenaga listrik terbagi menjadi 4 bagian:

Kontrol Individu perintah langsung perlalatan sistem tenaga listrik, seperti perintah buka/tutup PMT atau PMS, dan perintah start/stop unit pembangkit.

Kontrol Perintah unutk pengaturan peralatanFungsi kontrol yang berhubungan dengan pusat pembangkit untuk menaikkan atau menurunkan daya pembangkitan.

Kontrol Otomatisperintah kontrol dari substation automation misalnya untuk load shading.

Kontrol Berurutankontrol otomatis dengan menggunakan aplikasi distribusi Managemen System (DMS)

Akuisisi Data Informasi pengukuran dari sistem tenaga listrik seperti tegangan, daya aktif, dan frekuensi disimpan dan diproses secara real time, sehingga setiap ada perubahan nilai dari pengukuran dapat langsung dikirim ke master station.

Fungsi utama SCADA2. Konversi Data

Data pengukuran dari sistem tenaga listrik seperti tegangan, daya aktif, dan frekuensi yang diperoleh tranducer awalnya berupa data analog untuk kemudian data tersebut dikirim oleh tranduser ke RTU. Oleh RTU data yang awalnya berupa data analog diubah menjadi data digital. Sehingga data yang dikirimkan ke master station berupa data digital.

3. Pemrosesan Data

Setiap data yang dikirim oleh RTU akan diolah di master station, sehingga data tersebut bisa langsung ditampilkan ke layar monitor dan dispatcher bisa membaca data-data tersebut.

4. Supervisory Data

Dispatcher dapat mengawasi dan mengontrol peralatan sistem tenaga listrik. Supervisory control selau menggunakan operasi dua tahap untuk meyakinkan keamanan operasi, yaitu pilihan dan tahap eksekusi.

5. Pemrosesan Event dan Alarm Event adalah setiap kejadian dari kerja suatu peralatan listrik yang dicatat oleh SCADA. Misalnya, kondisi normally close (N/C) dan kondisi normally open (N/O). Sedangkan alarm adalah indikasi yang menunjukkan adanya perubahan status di SCADA. Semua status dan alarm pada telesinyal harus diproses untuk mendeteksi setiap perubahan status lebih lanjut untuk event yang terjadi secara spontan atau setelah permintaan remote control yang dikirim dari control center.

6. Tagging (Penandaan)

Tagging adalah indikator pemberi tanda, seperti tanda masuk atau keluar. Tagging sangat bermanfaat untuk dispatcher di control center. Tagging digunakan untuk menghindari beroperasinya peralatan yang diberi tanda khusus, juga untuk memberi peringatan pada kondisi yang diberi tanda khusus.

7. Post Mortem Review

Melakukan rekonstruksi bagian dari sistem yang dipantau setiap saat yang akan digunakan untuk menganalisa setelah kejadian. Untuk melakukan hal ini, control center mencatat terus menerus dan otomatis pada bagian yang telah didefinisikan dari data yang diperoleh. Post mortem review mencakup dua fungsi, yaitu pencatatan dan pemeriksaan.

Mempercepat proses pemulihan supply tenaga listrik bila terjadi gangguanMengusahakan Optimasi pembebanan 500 kV dan 150 kV untuk jaringan transmisi dan 20 kV untuk jaringan distribusiMemantau unjuk kerja jaringan untuk menyusun perbaikan atau pengembangan sistem jaringan 500 kV dan 150 kV untuk jaringan transmisi dan 20 kV untuk jaringan distribusi Memperkecil KWh padam akibat gangguan atau pemadaman Tujuan SCADAPada gambar tersebut terlihat tiga bagian yang merupakan komponen penting darisistem SCADA, yaitu:1. pusat control2. RTU3. MTU4. telekomunikasi

Komponen pada SCADA

Pusat control

Komponen utama SCADA yang terdapat di pusat kontrol adalah MTU(Master Terminal Unit) yang berupa komputer utama atau server. Pusat kontrol sebaiknya mempunyai dua main computer atau server. Hal ini dimaksudkan agar sistem tidak bergantung pada satu komputer sehingga ada komputer lain yang dapat menggantikan tugas komputer utama yang sedang rusak atau mengalami gangguan. Dua server tersebut yaitu satu komputer sebagai master atau komputer utama dan yang satu lagi sebagai slave, pengganti master bila terdapat gangguan

2. RTURemote terminal unit (RTU) adalah salah satu komponen peralatan SCADA yang didesain untuk memonitor aktivitas substation pada suatu sistem tenaga listrik.Informasi dasar tentang sistem tenaga listrik diperoleh dari pemantauan status peralatan dan pengukuran besaran listrik pada Gardu Induk.Informasi tersebut kemudian diproses oleh RTU untuk kemudian dikirim ke Control Center. Sebaliknya, Control Center pun dapat mengirim perintah ke RTU.Proses ini, disebut teleinformasi (terdiri dari telesignal, telecontrol dan telemetering).RTU dapat dihubungkan dengan satu atau dua Master Station. Selain dengan Master Station, RTU juga dapat dihubungkan dengan RTU lainnya (remote RTU) melalui jalur komunikasi.

Fungsi RTU

Komunikasi dengan Master StationUntuk RTU generasi baru komunikasi dapat dilakukan dengan lebih dari satu master station dengan menggunakan database yang dipartisi dan protokol komunikasi yang berbeda-beda.Mengolah input/outputPeralatan yang ada di Gardu Induk dihubungkan dengan RTU melalui modul input/output digital dan analog.Komunikasi dengan IEDs (Intelligent Electronic Devices)RTU dapat mengakuisisi data dari IEDs seperti smart meters dan relay pengaman.Local data loggingRTU juga dapat digunakan sebagai even logger. Dengan menghubungkan satu atau dua printer dan terminal alphanumeric, maka jika terjadi perubahan status dapat dicetak secara lokal.Manajemen databasePengguna RTU dapat melakukan konfigurasi sesuai dengan kebutuhan. Konfigurasi tersebut dilakukan dengan menggunakan sistem database. Database tersebut kemudian diloading ke RTU dan disimpan pada RAM

Jenis jenis RTU

RTU SimpleRTU yang hanya mengumpulkan data dari Gardu Induk kemudian data tersebut dikirim ke Master Station.

RTU ConcentratorRTU yang berfungsi mengumpulkan data dari RTU satelit (simple) dibawahnya dan mengumpulkan data langsung dari Gardu Induk lewat modul I/O yang dimilikinya untuk dikirimkan ke Master Station.

Data ConcentratorRTU yang berfungsi mengumpulkan data dari RTU satelit (simple) dibawahnya tetapi RTU tersebut tidak memiliki I/O yang tersambung ke peralatan Gardu Induk.

RTU AutomationRTU yang memiliki fungsi automation seperti Programable Logic Control dimana RTU ini tersambung ke peralatan IED yang meliliki program autotamis jika dipenuhi kondisi tertentu maka RTU tersebut akan melakukan perintal control secara automatis misalnya untuk fungsi load shading ataupun interlockUnit 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 secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor) yang diterima

Media komunikasi ini merupakan media yang menghubungkan antar peralatan untuk melakukan pertukaran informasi. Pada sistem SCADA ini dibutuhkan pertukaran informasi antara pusat kontrol dengan RTU (Remote Terminal Unit) yang terdapat di gardu. Sistem telekomunikasi yang terjadi antara pusat kontrol (server) dengan RTU dapat digambarkan sebagai berikut :

4. Media telekomunikasi1. Auxiliary RelayAuxiliary Relay (relay bantu) merupakan peralatan proteksi yang berfungsi mengamankan peralatan RTU dari arus dan tegangan lebih agar peralatan RTU tidak rusak.

2. ModemModem merupakan perangkat komunikasi yang dapat mengubah sinyal digital ke analog dan sinyal analog ke digital. Modem digunakan berdasarkan peralatan input dan output pada suatu sistem.

Peralatan Pada Sistem SCADA3.Main Distribution Frame (MDF)

MDF merupakan terminal yang berfungsi sebagai pintu gerbang (gate) keluar masuk antara rangkaian proses dengan RTU. Pada MDF ini dilakukan pengelompokan sinyal-sinyal, penamaan bay-bay yang terdapat disuatu gardu induk/pembangkit. Pada sisi luar dihubungkan dengan rangkaian terminasi relay bantu. Pada sisi dalam dilakukan pengalamatan/addressing ke card-card digital input (DI), analog input (AI), digital output (DO), dan analog output (AO).

4. Control Panel

Control panel berupa lemari yang terdapat pada Gardu Induk dan Pusat Pembangkit, dimanainstalasi dan terminasi sistem SCADA paling banyak dipasang, karena pada dasarnya sistem SCADA itu memindahkan fungsi control panel ke control center (pusat pengaturan) secara real time. Indikasi, alarm dan telemetering dipasang pada lemari ini.5. Power Line Carrier (PLC)

PLC merupakansistem untuk membawa data pada konduktor yang juga digunakan untuk transmisi tenaga listrik. Sehingga jaringan listrik selain berfungsi sebagai sumber listrik juga menjadi media penghantar komunikasi.Secara prinsip, pengiriman data melalui kabel setrum ini dilakukan dengan menumpangkan sinyal komunikasi yang berisi data di bawah frekuensi aliran listrik. Proses penumpangan sinyal data ini membutuhkan frekuensi tinggi yaitu50-500kHz.

6. DISTRIBUSI MANAGEMENT SISTEM atau DMS Dengan menggunakan software-software tersebut data diolah dan ditampilkan sehingga memudahkan pengguna dalam memonitor kondisi sistem tenaga listrik secara real time. Salah satu fungsi spesifik dari software yang ada di master station adalah untuk mengelola database. Database tersebut berisi informasi tentang input dan output RTU. Dengan informasi pada database tersebut, master computer dapat mengenali setiap perlatan yang ada di lapangan yang berhubungan dengan telesignal, telemeter dan telecontrol.

7. Master station

Master Station merupakan peralatan yang berada pada pusat pengatur (Control Center)/ pusat pengatur beban yang dioperasikan oleh seorang Dispatcher.

POWER SUPPLY48 Volt DC48 Volt

Kabl PVC2P

RTUCELL/CubicleBoxK.Pilot

POWER SUPPLY48 Volt DC48 Volt48 VoltModem

Plat LBS/PMTAdaptation Cabling

K.PilotPlat LBSKabl PVC6PCDS / SS / MSDSCELL/CubicleKabel PVCRectifierBattereRectifierBattereKONFIGURASI ADAPTATIONSystem Kontrol Tenaga ListrikContoh SCADA

TRANSMISSIONLINESSUBSTATION

BIG INDUSTRIESLOW VOLTAGELINEDISTRIBUTIONTRANSFORMERMEDIUM VOLTAGE LINES

SMALL INDUSTRIES MALL

MIDDLE INDUSTRIES

HOUSING

PUBLIC ROADLAMP

POWER PLANT

SCADA sebagai Pemantau Jaringan Transmisi dan DistribusiKeuntungan Penerapan Sistem SCADA/EMS pada KelistrikanA. Dengan menggunakan system SCADA/EMS pada system kelsitrikan dapat diperoleh dengan system pengoperasian dengan organisasi yang lebih ramping dan sederhana. Pada prinsipnya, dengan adanya system SCADA/EMS system gardu induk tanpa orang seharusnya dapat dilakukan, dimana hal ini dapat mengurangi biaya-biaya yang cukup signifikan sebagai bahan pertimbangan dalam penerapan system SCADA.

B. Keuntungan lain yang dapat diperoleh dari pengoperasian system kelistrikan dengan menggunakan system SCAD/EMS adalah system pengoperasian yang lebih ekonomis. Dengan menggunakan system SCADA/EMS system pengoperasian kelistrikan dapat menghemat keseluruhan biaya operasi, misalya dengan load forecast dan unit-unit komitmen yang lebih baik, optimasi rugi-rugi transmisi maupun pembangkit dan lain sebagainya yang secara keseluruhan akan mengoptimumkan sumber daya secara ekonomis.C. Peningkatan keandalan system. Factor-faktor pertimbangan pengimplementasian SCADA/EMS bukan hanya terdiri atas pertimbangan ekonomis semata-mata melainkan juga factor sekuriti dan keandalan. Sejauh ini diakui masih sulit menjelaskan keuntungan-keuntungan diatas secara kuantitatif dalam arti nilai ekonomis yang akan diperoleh bila system dilengkapi dengan SCADA/EMS. Biasanya bila terjadi gangguan serius yang menyebabkan pemadaman total (black out), baru akan terfikirkan betapa pentingnya sarana dan fasilitas yang dapat digunakan untuk membantu mengoperasikan dan menganalisa keandalan system.Tiga komponen: tele control, tele signal, dan tele metering, merupakan hal mendasar yang tersedia dalam suatu sistem SCADA yang saling terkait di atas, tetap tidak akan berfungsi dengan optimal bila tidak didukung oleh kemampuan pengoperasiannya. Maka diperlukan pengembangan kompetensi dari operator pengatur sebagai pelaksana utama operasi jaringan distribusi real time dengan SCADA, dan analis operasi yang mengolah data operasi. Dalam tugasnya, operator pengatur bekerja mengacu pada prosedur standar operasi (SOP) yang baku, serta perencanaan operasi yang matang dari analis sistem yang bekerja berdasarkan akuisisi data yang tersedia.

SCADA pada Jaringan Transmisi dan DistribusiPengertian: Sistem distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik secara keseluruhan, sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen.JARINGAN DISTRIBUSIGardu Induk atau Pusat Pembangkit Tenaga ListrikStruktur Jaringan Distribusi

Proses Penyaluran Tenaga Listrik ke Konsumen

Sistem Pendistribusian Langsung

Sistem pendistribusian langsung merupakan sistem penyaluran tenaga listrik yang dilakukan secara langsung dari Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, dan tidak melalui jaringan transmisi terlebih dahulu. Sistem pendistribusian langsung ini digunakan jika Pusat Pembangkit Tenaga Listrik berada tidak jauh dari pusat-pusat beban, biasanya terletak daerah pelayanan beban atau dipinggiran kota.Sistem Pendistribusian Tenaga Listrik2. Jaringan Distribusi PrimerJaringan distribusi primer atau jaringan distribusi tegangan tinggi (JDTT) memiliki tegangan sistem sebesar 20 kV.

3. Gardu Pembagi/Gardu DistribusiBerfungsi merubah tegangan listrik dari jaringan distribusi primer menjadi tegangan terpakai yang digunakan untuk konsumen dan disebut sebagai jaringan distribusi skunder.

4. Jaringan Distribusi SekunderJaringan distribusi sekunder atau jaringan distribusi tegangan rendah (JDTR) merupakan jaringan tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan konsumen. Oleh karena itu besarnya tegangan untuk jaringan distribusi sekunder ini 130/230 V dan 130/400 V untuk sistem lama, atau 230/400 V untuk sistem baru. Tegangan 130 V dan 230 V merupakan tegangan antara fasa dengan netral, sedangkan tegangan 400 V merupakan tegangan fasa dengan fasa.

Gangguan pada sistem distribusi adalah terganggunya system tenaga listrik yang menyebabkan bekerjanya rele pengaman penyulang bekerja untuk membuka circuit breaker di gardu induk yang menyebabkan terputusnya suplai tenaga listrik.Hal ini untuk mengamankan peralatan yang dilalui arus gangguan tersebut untuk dari kerusakan. Sehingga fungsi dari peralatan pengaman adalah untuk mencegah kerusakan peralatan dan tidak meniadakan gangguan. Gangguan pada jaringan distribusi lebih banyak terjadi padas aluran distribusi yang dibentangkan di udara bebas (SUTM) yang umumnya tidak memakai isolasi dibanding dengan saluran distribusi yang ditanam dalam tanah (SKTM) dengan menggunakan isolasi pembungkus Sumber gangguan pada jaringan distribusi dapat berasaldari dalam sistem maupun dari luar sistem distribusi. Gangguan Sistem Distribusi

1.Gangguan dari dalam sistem antara lain :

Tegangan lebih atau arus lebih Pemasangan yang kurang tepat Usia pemakaian komponen dan peralatan

2. Gangguan dari luar sistem antara lain :

Dahan/ranting pepohonan yang mengenai SUTM Sambaran petir Hujan atau cuaca Kerusakan pada peralatan Binatang ataupun layang-layang Penggalian tanah Gagalnya isolasi karena kenaikan temperature Kerusakan sambungan

Transmisi Tenaga Listrik adalah penyaluran tenaga listrik dari suatu sumber pembangkitan ke suatu sistem distribusi atau kepada konsumen, atau penyaluran tenaga listrik antar sistem.Pengertian Jaringan TransmisiPemilihan teganganPemilihan jenis kawatPemilihan sistem perlindungan terhadap gangguanKontinuitas penyaluran tenaga listrikPembebasan tanah yang dilalui

Standar Tegangan Tinggi dan Ekstra Tinggi70 kV, 150 kV, 275 kV, 500 kVStandar Tegangan Menengah20 kVStandar Tegangan Rendah230/440 V

Faktor yang harus diperhatikan dalam membuat rencana penyaluran tenaga listrikMencerminkan goal (tujuan akhir) dari suatu proses bisnisMerupakan titik-titik kritis yang menentukan gagal/suksesnya pencapaian tujuan, sehingga tiap-tiap komponen dalam proses fokus pada bidang masing-masing, dan memudahkan monitoring kinerja.Harus dapat terukur (measurable) dan dapat diperbandingkan (comparable)Bisa menjadi pedoman koreksi bila terjadi ketidaksesuaian pencapaian target, baik bagi manajemen maupun staf.Syarat-Syarat Key Performance Indicator SCADAPeran SCADA dalam menurunkan Lama PadamPeran SCADA dalam meminimalkan losses teknikPeran SCADA dalam mengoptimalkan operasi dan pemeliharaan

Key Performance Indicator (KPI) SCADA Jaringan Transmisi dan DistribusiBila memenuhi syarat-syarat berikut :Mapping beserta data jaringan yang valid dan up to date terintegrasi dalam sistem SCADAKonfigurasi jaringan yang memungkinkan ketersediaan alternatif arah suplay beban untuk mengimplementasikan hasil analisa

Peran SCADA Dalam Meminimalkan Losses TeknikBila memenuhi syarat-syarat berikut :Konfigurasi jaringan spindle (atau minimal open loop).. Untuk jaringan radial murni, lama padam bisa ditekan bila tersedia titik remote di midle point dan hanya dapat berfungsi bila titik gangguan ada di belakangnya.Tersedia key point remote sehingga bisa dimonitor dan dimanuver dari ruang operator untuk melokalisir titik gangguan. Ketersediaan fault detector untuk membantu mengetahui arah titik gangguan akan lebih mengoptimalkan upaya meminimalkan lama padam.Keandalan sistem SCADA (terukur dengan key performance indicator yang baik berupa available yang tinggi dengan failure yang rendah)SOP yang benar, koordinasi antar unit, dan dispatcher yang kompeten dalam pengambilan keputusan dan pelaksanaan manuver.

Peran SCADA Dalam Menurunkan Lama PadamBila memenuhi syarat-syarat berikut :Ketersediaan titik remote yang cukup untuk mempercepat eksekusi dan manuver jaringan saat operasi maupun pemeliharaan.Keandalan sistem SCADA (terukur dengan key performance indicator yang baik berupa available yang tinggi dengan failure yang rendah)Koordinasi operasi antar unit (dengan ACC maupun Area Jaringan / Cabang) yang baik.SOP bersama yang benar dan up to date sesuai dengan kondisi terakhir sistem sebagai pedoman dalam koordinasi operasi.Peran SCADA Dalam Mengoptimalkan Operasi Dan PemeliharaanTBAA11RL00AA1148VDiffuserSAGAKOPELTRAFODUMMYSINYAL TTRL00AL05AL05OUT GOINGMultiplexerMultiplexer