kegunaan SCADA dalam Operasi Sistem Tenaga Listrik

Sistem SCADA/EMS bertujuan untuk membantu perusahaan listrik mendapatkan sistem pengoperasian optimum sesuai dengan berbagai kenyataan kekurangan-kekurangan maupun segala kelebihan yang terdapat pada sistem tenaga listrik tersebut.

Dalam rangka untuk mencapai sistem pengendalian sesuai dengan kriterai-kriteria diatas maka suatu sistem pengendalian tenaga dilengkapi dengan perangkat-perangkat SCADA. Perangkat ini digunakan sebagai sarana untuk dapat memantau dan
sistem-sistem tenaga secara terpusat dari pusat pengendalian.

Dalam hal untuk mendapatkan sistem pengoperasian yang optimum, maka diatas perangkat-perangkat SCADA di-implementasikan fungi-fungsi perangkatn lunak baik untuk keperluan energi maupun energi management sistem untuk sistem transmisi, distribution management sistem untuk sistem distribusi dan perangkat-perangkat otomatisasi para pelanggan.

Dengan semakin banyaknya pusat pembangkit tenaga listrik yang dioperasikan, maka diperlukan pengaturan beban sistem tenaga listrik. Dalam pengaturan sistem tenaga listrik ini terdapat beberapa permasalahan yang harus diperhatikan, yaitu:

1. Kecepatan kemudahan memperoleh informasi yang diperlukan.


2. Cara-cara penyajian data dan informasi bagi pengatur sistem


3. Keandalan media data, karena treganggunya operasi pengaturan sistem


4. Kualitas data yang ditampilkan harus selalu terbaru

Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka fasilitas pendukung untuk keperluan pengaturan sistem tenaga listrik adalah:

1. Sistem telekomunikasi


2. Alat-alat pengolah data untuk mengambil, menyimpan dan mengolah sistem tenaga listrik.


3. Perangkat lunak untuk mengolah data, agar data dapat ditampilkan dalam pengaturan sistem tenaga listrik.

Permasalahan mengenai pengaturan tenaga listrik merupakan hal yang komplek, tidak hanya pada bagaimana tenaga listrik tersebut dibangkitkan dan disalurkan tetapi juga mengenai perhitungan ekonomis dari suatu pembangkit yang lebih dikenal dengan manajemen energi.

SCADA berfungsi mulai pengambilan data pada peralatan pembangkit atau gardu induk, pengolahan informasi yang diterima, sampai reaksi yang ditimbulkan dari hasil pengolahan secara informasi. Secara umum fungsi SCADA adalah:

1. Penyampaian data


2. Proses kegiatan dan monitoring


3. Fungsi kontrol


4. Perhitungan dan pelaporan

Dengan adanya peralatan SCADA, penyampaian dan pemrosesan data dari sistem tenaga akan lebih cepat diketahui oleh operator. Informasi pengukuran dan status indikasi dari sistem tenaga listrik dikumpulkan dengan menggunakan peralatan yang ditempatkan di gardu induk dan pusat pembangkit. Kontrol penyaluran peralatan memungkinkan penyampaian data secara remote. Data dapat dilakukan secara manual atau perhitungan. Data yang baru dapat juga dihitung dan disimpan dalam database melalui pengumpulan nilai secara otomatis. Penyampaian data dan pemrosesan data dilakukan secara real-time.

Parameter sistem tenaga listrik dalam real-time operation seperti frekuensi, tegangan daya dan reaktif, serta tap changer position. Dari paremeter tersebut dapat dibaca dan dikontrol lewat pusat pengatur beban adalah melalui suara teleinformasi yang disebut telemetering.

1. Sistem Telekomunikasi

Adapun beberapa macam sistem telekomunikasi yang digunakan dalam sistem operasi tenaga ini adalah



1.1. Telekomunikasi Suara

Telekomunikasi suara yang banyak dipergunakan pada operasi sistem tenaga listrik adalah sarana komunikasi suara dengan media Power Line Carrier. PLC merupakan sistem komunikasi yang memanfaatkan propagasi gelombang frekuensi radio melalui konduktor transmisi media udara tegangan tinggi (sebagai media transmisi komunikasi). Jadi Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) selain menangani fungsi utamanya yaitu menyalurkan tenaga listrik dengan frekuensi 50 Hz, juga menyalurkan energi listrik dengan frekuensi tinggi (HF).

Batas jalur pembawa sistem komunikasi PLC pada umumnya berkisar antara 30 kHz sampai 500 khz, batas terendah dari daerah frekuensi pembawa PLC dibatasi oleh nilai reaktansi kapasitif (Xc) dan kapasitor penghubung (CC), sedangkan batas tertinggi alokasi frekuensi pembawa PLC dibatasi oleh nilai redaman daripada konduktor media transmisi SUTT.

1.2. Telekomunikasi Proteksi

Daya guna sistem pengaman dari jauh / teleproteksi dari suatu jaringan transmisi sistem tenaga listrik sangat ditentukan oleh keandalan sistem komunikasi yang dipergunakannya (dalam kecepatan dan ketepatan), karena hasil pemrosesan data gangguan dari rele jarak (distance relay) diserahkan  kepada PLC lawan, agar membuka sakelar pemutus tenaga (PMT) dengan waktu yang singkat. Sehingga PMT lawan yang letaknya berjauhan dapat terbuka secara bersamaan.

Tujuan utama dari bekerjanya sistem teleproteksi adalah dalam usaha memperoleh energi listrik yang kontinu dan membatasi pengaruh gangguan yang terjadi pada jaringan transmisi tenaga listrik.

Bekerjanya sistem teleproteksi mungkin hanya sekali saja diperlukan dalam beberapa tahun, namun sistem pengaman tersebut harus dipastikan dapat bekerja bila sewaktu-waktu diperlukan. Diharapkan peralatan teleproteksi tidak boleh gagal dalam menjalankan fungsinya. Sebab bila terjadi kegagalan kerja maka dapat mengakibatkan kerusakan yang lebih parah pada alat-alat yang diamankannya atau mengakibatkan bekerjanya sistem lain, sehingga mengalami pemadaman yang lebih luas.

Pada sistem pengaman jaringan transmisi tegangan tinggi di PLN dilasanakan oleh sepasang perangkat pengaman yang disebut dengan relay jarak. Pengaman tersebut memiliki kecepatan pendeteksian terhadap pengaruh gangguan berjarak efektif  80% dari panjang tranmisi maka relay jarak mengalami waktu pembuka PMT selama kurang lebih 500 milidetik.

1.3. Komunikasi Data

Komunikasi data merupakan gabungan dua macam teknik, yaitu teknik telekomunikasi dan teknik pengolahan data. Kombinasi kedua teknik ini disebut sebagai komunikasi data atau disebut pula pengolah jauh (teleprocessing). Komunikasi data merupakan proses pengiriman informasi (data) yang telah diubah dalam suatu kode tertentu dan disalurkan melalui media listrik atau elektrik optik dari suatu tempat lainnya.

Informasi yang dikirimkan ke suatu tempat dapat berbentuk sinyal analog atau sinyal digital. Sinyal analog adalah sinyal yang sifatnya seperti gelombang, sehingga pada sinyal analog tidak ada perubahan yang tiba-tiba antara bagian-bagian sinyal tersebut.

Sinyal digital adalah sinyal yang bentuknya seperti pulsa. Pada sinyal digital terjadi perubahan yang tiba-tiba pada bagian sinyal tersebut. Komunikasi data adalah gabungan kedua sinyal tersebut. Sinyal digital terdapat pada peralatan pengolah data. Sedangkan sinyal analog ada pada peralatan telekomunikasi sebagai sarana pembawa informasi yang bersifat digital.

1.4. Media Komunikasi

Media komunikasi adalah salah satu bagian penting yang tidak dapat dipisahkan dari suatu sistem pengendalian tenaga listrik, yaitu suatu subsistem yang merupakan sarana telekomunikasi yang digunakan untuk menghubungkan perangkat-perangkat sistem pengendalian khususnya antara master station dengan perangkat-perangkat remote terminal unit. Disamping itu sarana komunikasi dalam sistem pengendalian diperlukan pula oleh para operator untuk melakukan koordinasi antara unit-unit terkait pada sistem tenaga listrik yang akan dikendalikan. Ada beberapa alternatif yang dapat digunakan sebagai media komunikasi untuk menghubungkan kontrol center dengan perangkat-perangkat remote terminal unit dari suatu sistem pengendalian tenaga listrik.

Mengingat pentingnya sarana komunikasi ini maka dalam perancangan sistem perlu memperhatikan beberapa pertimbangan sebagai berikut:

1. Jaringan sistem tenaga adalah suatu sistem yang secara alamiah berkembang dari waktu ke waktu, maka dalam hal ini sistem harus dikembangkan sedemikian rupa mengikuti perencanaan pengembangan sistem tenaga sehingga ditengah-tengah pengembangannya tidak memerlukan perubahan konfigurasi sistem telekomunikasi yang sudah ada.


2. Modifikasi-modifikasi yang terjadi mengikuti perkembangan jaringan harus diusahakan seminimum mungkin. Kapabilitas perangkat-perangkat awal harus bisa mengantisipasi kebutuhan kepasitas saluran setidaknya-tidaknya untuk sepuluh tahun kedepan.


3. Pengoperasian sistem tenaga listrik harus tidak terganggu pada waktu melakukan pemutakhiran jaringan.


4. Pemilihan media komunikasi harus dianalisa secara tepat dengan pertimbangan-pertimbangan biaya investasi, keandalan, kesesuian, ongkos pemeliharaan, biaya-biaya, instalasi, komisioning, umur dengan segala aspek kinerja sistem yang mau dipilih.

Terdapat beberapa alternatif media komunikasi yang dapat digunakan sebagaimana komunikasi untuk keperluan sistem pengendalian tenaga listrik sebagai berikut:

1. Kabel pilot


2. Kabel koaksial


3. Radio link


4. Kabel transmisi daya tegangan tinggi dengan menggunakan power line carrier


5. Kabel serat optik