ANALISIS SCADA PADA PENYALURAN DAN PUSAT PENGATURAN BEBAN( P3B)REGION 2 AREA PENGATURAN BEBAN (APB) CIGERELENG.
ANALISIS SCADA PADA PENYALURAN DAN PUSAT PENGATURAN BEBAN ( P3B ) REGION 2 AREA PENGATURAN BEBAN (APB) CIGERELENG
PROYEK AKHIR
DiajukanUntukMemenuhi Salah SatuSyaratKelulusanpada Program Studi Diploma III TeknikElektro
Oleh :
FauziahNurulAini
1004629
D3 TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
(2)
ANALISIS SCADA PADA PENYALURAN DAN PUSAT PENGATURAN BEBAN ( P3B ) REGION 2 AREA PENGATURAN BEBAN (APB) CIGERELENG
Oleh FauziahNurulAini
Sebuahproyekakhir yang
diajukanuntukmemenuhisalahsatusyaratmemperolehgelarAhliMadyapadaFakultasPendidikanTek nologidanKejuruan
© FauziahNurulAini2013 UniversitasPendidikan Indonesia
Agustus 2013
HakCiptadilindungiundang-undang.
(3)
Fauziah Nurul Aini, 2013
(4)
ABSTRAK
Pertumbuhan penduduk dari tahun ke tahun dan pertumbuhan teknologi yang bergerak sangat cepat membuat kebutuhan akan listrik semakin meningkat. Listik yang dibutuhkan tentunya adalah listrik yang berkualitas dan handal tetapi tetap ekonomis. Dibutuhkan suatu manajemen operasi sistem tenaga listrik yang baik untuk mewujudkannya. Penerapan sistem SCADA pada sistem kelistrikan merupakan salah satu upaya terwujudnya listrik yang berkualitas dan handal tetapi tetap ekonomis. SCADA ( Supervisory Control and Data Acquisition ) terdiri dari Master Station, Remote Station, dan saluran komunikasi. Fungsi utama SCADA adalah memberika informasi secara cepat dan akurat serta pengendalian pada sebuah plant. Sistem SCADA pada sistem kelistrikan khusunya pada Regional Control Center (RCC) Cigereleng Area Pengatur Beban Jawa Barat ini memerlukan Remote Terminal Unit (RTU) yang dipasang pada Pusat Pembangkit Listrik dan Gardu Induk (GI), RTU sebagai pengumpul data dan pelaksana perintah control center, dan master station sebagai yang melaksanakan control serta mengumpulkan data. Master Station melaksanakan Telemetering, Telesignal, dan Remote Control terhadap Remote Station.
Kata kunci : SCADA, master station, remote station, operasi sistem tenaga listrik, area pengatur beban
ABSTRACT
Population growth from year to year and the growth of fast-moving technology makes the need for electricity is increasing. Electric power required is certainly a quality and reliable but still economical. It takes an electric power system operation management is good to make it happen. Application of SCADA system on the electrical system is one way to realize a quality and reliable electricity but still economical. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) consists of Master Station, Remote Station, and communication channels. The main function of SCADA is about providing information quickly and accurately and control on a plant. SCADA system on the electrical system especially in the Regional Control Center (RCC) Load Control Area Cigereleng West Java requires a Remote Terminal Unit (RTU) is installed at the Center and Power Plant Substation (GI), RTU as data collectors and executing the command control center, and conducting master control station as well as collect the data. Master Station implement Telemetering, Telesignal, and Remote Control of the Remote Station.
(5)
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... 1
I.2 Rumusan Masalah ... 3
I.3 Batasan Masalah ... 3
I.4 Tujuan ... 3
I.4.1 Tujuan Umum ... 3
I.4.2 Tujuan Khusus ... 4
I.5 Manfaat Penelitian ... 4
I.6 Metodologi Penelitian ... 4
I.7 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II LANDASAN TEORI II.1 Proses Penyampaian Listrik ke Pelanggan ... 7
II.2 Sistem Tenaga Listrik ... 12
II.2.1 Perkembangan Sistem Tenaga Listrik ... 14
II.2.2 Persoalan – Persoalan Operasi Sistem Tenaga Listrik ... 16
II.2.3 Manajemen Operasi Tenaga Listrik ... 18
II.2.4 Pengembangan Sistem Tenaga Listrik ... 19
II.2.5 Pemeliharaan Instalasi ... 20
II.2.6 Penggunaan Komputer ... 20
II.3 Lalu – lintas Data dan Informasi ... 22
(6)
II.5 SCADA ... 27
II.5.1 Sejarah SCADA ... 28
II.5.2 Arsitektur SCADA ... 29
II.5.3 Komunikasi Sistem SCADA ... 34
II.5.3.1 Sarana Telekomunikasi dan Perusahaan Umum Telekomunikasi 34 II.5.3.2 Radio ... 35
II.5.3.3 Sistem Power Line Carrie ... 37
II.5.3.4 Sentral Telepon Lokal Otomat ... 37
II.5.3.5 Jaringan Serat Optik ... 38
II.6 Sejarah Singkat Perusahaan ... 39
BAB III HASIL PENGAMBILAN DATA III.1 Master Terminal Unit / Master Station Regional Control Center Cigereleng Area Pengaturan Jawa Barat ... 42
III.1.1 Spesifikasi Hardware ... 43
III.1.2 Spesifikasi Software ... 46
III.2 Remote Station Regional Control Center Cigereleng Area Pengaturan Jawa Barat ... 49
III.2.1 Remote Terminal Unit ... 54
III.2.1.1 Teleinformasi ... 56
III.2.1.2 Remote Terminal Unit EPC 3200 ... 57
III.2.1.3 Macam – macam Modul EPC 3200 ... 63
III.3 Sistem Komunikasi Power Line Carrier ... 74
III.3.1 Single Side Band ... 74
III.3.2 Line Matching Unit ... 75
III.3.3 Coupling Capasitor ... 76
III.3.4 Wave Trap / Line Trap ... 76
III.3.5 Konfigurasi Wave Trap ... 77
BAB IV ANALISIS IV.1 Peralatan SCADA Sistem Tenaga Listrik ... 79
(7)
IV.1.1 Master Station ... 79
IV.1.1.1 Persyaratan Umum ... 79
IV.1.1.2 Perangkat Keras (Hardware) ... 83
IV.1.1.3 Perangkat Lunak (Software) ... 87
IV.1.2 Remote Station ... 103
IV.1.2.1 Umum ... 103
IV.1.2.2 Konfigurasi Remote Station ... 104
IV.1.2.3 Peralatan Remote Station ... 106
IV.1.2.4 Modul Remote Station ... 108
IV.1.2.5 Sequence of Event (SOE) ... 110
IV.1.2.6 Konfigurator Database Remote Station ... 110
IV.1.2.7 Catu Daya 48VDC ... 111
IV.1.3 Komunikasi ... 111
IV.1.3.1 Komunikasi Data ... 111
IV. 1.3.2 Komunikasi Suara ... 116
IV. 1.3.3 Komunikasi Pendukung ... 116
IV.1.4 Interface SCADA ... 117
IV.1.4.1 Supervisory Interface ... 117
IV.1.4.2 Transducer ... 117
IV.1.5 Catu Daya ... 118
IV.1.5.1 Konfigurasi ... 118
IV.1.5.2 Genset ... 118
IV.1.5.3 Automatic Transfer Switch (ATS) ... 119
IV.1.5.4 Uninterruptible Power Supply (UPS) ... 119
IV.1.6 Protokol Komunikasi ... 120
IV.1.6.1 Protokol Master Station dengan Gateway / RTU ... 120
IV.1.6.2 Protokol Gateway dengan RTU ... 121
IV.1.6.3 Protokol Gateway dengan IED ... 121
IV.1.6.4 Protokol Antar Control Center ... 121
IV.2 Operasi Pemeliharaan Sistem SCADA ... 121
(8)
IV.2.1.1 Pedoman Target Kinerja ... 122
IV.2.1.2 Target Kinerja Pengusahaan ... 122
IV.2.1.3 Target Completeness ... 127
IV.2.1.4 Rasio Keberhasilan Remote Control ... 128
IV.2.1.5 Gangguan Teleinformasi Data ... 128
IV.2.1.6 Gangguan Master Station ... 129
IV.2.1.7 Gangguan Telekomunikasi ... 130
IV.3 Pengaturan Beban Operasi Sistem Tenaga Listrik ... 132
IV.3.1 Analisa Beban Sistem ... 132
IV.3.2 Hirarki dan Perencanaan Operasi Sistem ... 136
IV.3.3 Standar Kualitas Operasi Sistem Tenaga Listrik ... 139
IV.3.4 Kondisi Operasi ... 140
BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan ... 141
V.2 Saran ... 141 DAFTAR PUSTAKA
(9)
DAFTAR GAMBAR
2.1 Skema Pusat Listrik yang dihubungkan melalui saluran Transmisi ke Gardu
Induk ... 8
2.2 Jaringan Distribusi Tegangan Menengah (JTM), Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dan Sambungan Rumah ke Pelanggan. ... 9
2.3 Batas Instalasi PLN dan Instalasi Pelanggan ... 10
2.4 Bagan Penyampaian Tenaga Listrik kepada Pelanggan ... 11
2.5 Sebuah Sistem Tenaga Listrik dengan sebuah PLTU, sebuah PLTG, sebuah PLTD, sebuah PLTA dan tujuh buah Pusat Beban (GI) ... 11
2.6 Organisasi Pusat Pengaturan Beban Serta Lalu-Lintas Data & Informasi Operasionil ... 25
2.7 Sistem SCADA “primitif” ... 28
2.8 Sistem SCADA modern ... 29
2.9 Arsitektur Sistem SCADA Umum ... 30
2.10 Hierarkhi Operasi Jawa Bali ... 39
2.11 Organisasi Region Jawa Barat ... 41
2.12 Wilayah Unit Kerja APB Jawa Barat ... 41
3.1 Gambaran Umum SCADA ... 42
3.2 Fungsi Umum ... 43
3.3 Konfigurasi Hardware Master Station APB Jawa Barat ... 43
(10)
3.5 Platform Terintregasi ... 48
3.6 Tugas Pokok RTU ... 55
3.7 Komunikasi Control Center dengan RTU ... 55
3.7 Contoh Jaringan RTU ... 55
3.8 Tingkatan RTU ... 57
3.9 Tingkatan RTU-1 ... 58
3.10 Rack RTU EPC 3200 ... 58
3.11 Hubungan RTU dengan Gardu Induk ... 59
3.12 Konfigurasi Teleinformasi ... 59
3.13 Transducer Arus / DC Arus ... 60
3.14 Transducer Frekuensi / DC Current ... 60
3.15 Transducer Power / DC Current ... 61
3.16 Transucer Voltage / DC Current ... 61
3.17 Sumber DC 48 Volt & 110 Volt ... 62
3.18 Rangkaian Proses Sistem SCADA PLN ... 62
3.19 Microprocessor Modul ... 63
3.20 Dialog Modul ... 64
3.21 Memory Modul ... 65
3.22 Supervisory Card ... 67
3.23 Analog Acquisition ... 69
3.24 Modul RL 00 ... 70
3.25 Organisasi RTU Type EPC 3200 ... 72
(11)
3.26 SSB Tipe 194 – 201 ... 75
3.27 Line Matching Unit ... 75
3.28 Coupling Capasitor ... 76
3.29 Wave Trap / Line Trap ... 76
3.30 Konfigurasi Wave Trap Phase to Ground ... 77
3.31 Konfigurasi Wave Trap Phase to Phase ... 77
3.32 Konfigurasi Wave Trap Inter Circuit ... 77
3.33 Konfigurasi Link PLC ... 78
3.34 Konfigurasi PLC 1 kanal ... 78
4.1 Simbol untuk IRCC/IDCC ... 82
4.2 Simbol untuk RCC/DCC ... 82
4.3 Simbol untuk remote station ... 82
4.4 Simbol untuk remote station konsentrator ... 82
4.5 Simbol untuk link komunikasi ... 83
4.6 Konfigurasi Remote Station ... 104
4.7. Konfigurasi Remote Terminal Unit ... 105
4.8. Konfigurasi remote station di unit pembangkit ... 105
4.9. Konfigurasi Komunikasi Data Point – to – point ... 113
4.10 Konfigurasi Komunikasi Data Multiple Point – to – point ... 113
4.11 Konfigurasi Komunikasi Data Multipoint – star ... 114
4.12 Konfigurasi Komunikasi Data Multipoint Partyline ... 115
4.13. Konfigurasi Komunikasi Data Loop ... 115
(12)
4.15. Konfigurasi Catu Daya ... 118
4.16 Blok Diagram Perhitungan Target Completeness ... 128
4.17 Operasi Sistem Tenaga Listrik ... 132
4.18 Pelaksanaan Pengendalian Operasi Sistem ... 138
4.19 Tahapan Frekuensi Sistem ... 139
(13)
DAFTAR TABEL
3.1 Spesifikasi Hardware Master Station APB Jawa Barat ... 44
3.2 Remote Station / Remote Terminal Unit Area Pengatur Beban Jawa Barat 50
4.1 Pengelompokkan Hak Akses ... 96
4.2 Perangkat lunak berdasarkan tingkatan RCC dan IRCC ... 103
4.3. Modul input / output analog ... 109
4.4. Modul input / output digital ... 109
4.5. Besaran nominal toleransi dan sistem pentanahan untuk peralatan catu daya 48 ... 111
Tabel 4.6 Karakteristik Minimal Transducer ... 117
(14)
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
PT PLN (Persero) merupakan Perusahaan Listrik di Indonesia dan satu- satunya Badan Usaha Milik Negara yang bergerak di bidang penyediaan sampai penyaluran jasa tenaga listrik. Penyediaan tenaga listrik kepada konsumen dengan aman, kualitas yang baik dan ekonomis merupakan tugas utama suatu perusahaan listrik. Perkembangan sistem tenaga listrik ditunjukkan dengan jumlah beban yang semakin besar, jaringan yang makin luas dan terinterkoneksi. Keadaan ini memerlukan koordinasi pelaksanaan operasi yang dilakukan secara terpusat. Untuk hal ini, maka perusahaan listrik mempunyai suatu mekanisme sistem kerja dan organisasi yang disebut Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban ( P3B ).
Berkembangnya teknologi, industri, dan meningkatnya kebutuhan akan energi listrik, maka di butuhkan pasokan energi listrik dan penyaluran yang andal. Keandalan pasokan energi listrik adalah merupakan kepuasan pelanggan. Dengan begitu PT PLN (Persero) demi menjaga keandalan sistem penyaluran tenaga listrik maka diharuskan menggunakan sistem pengoperasian yang mempunyai tingkat keandalan yang baik, sehingga dapat meminimalisir pemadaman untuk menjaga kepuasan pelanggan.Dengan begitu, maka akan dicapainya misi perusahan, menjadi diakui sebagai perusahaan kelas dunia yang bertumbuh kembang dengan potensi insani.
(15)
Untuk menghasilkan pasokan listrik yang andal, dibutuhkan pengawasan, pengontrolan, dan pengumpulan data yang akurat. SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control And Data Acquisition. Maksud dari SCADA yaitu pengawasan, pengontrolan dan pengumpulan data. Fasilitas SCADA diperlukan untuk melaksanakan pengusahaan tenaga listrik terutama pengendalian operasi secara real time. Suatu sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU (Remote Terminal Unit), sebuah Master Station / RCC (Region Control Center), dan jaringan telekomunikasi data antara RTU dan Master Station. Dalam komunikasi antara Master Station (MS) dengan setiap Remote Terminal Unit (RTU) dilakukan melalui media yang bisa berupa fiber optik, power line carrier (PLC) , atau melalui radio, dimana dalam hal ini data dikirimkan dengan protokol tertentu (biasanya tergantung vendor SCADA yang dipakai). SCADA merupakan teknologi yang memberikan kemudahan bagi pengguna untuk mendapatkan data dari satu atau lebih dari fasilitas yang berjauhan dan atau mengirimkan beberapa instruksi supervisi ke beberapa fasilitas tersebut. Sistem ini banyak dipakai di lapangan produksi minyak dan gas (Upstream), Jaringan Listrik Tegangan Tinggi (Power Distribution) dan beberapa aplikasi sejenis dimana sistem dengan konfigurasi seperti ini dipakai untuk memonitor dan mengontrol areal produksi atau area jaringan listrik yang tersebar di area yang luas.
Sebagai sarana perusahaan listrik dalam pengoperasian tenaga listrik, Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban ( P3B ) harus dapat menyediakan informasi yang diperlukan untuk pengambilan keputusan dan pengaturan dalam pengoperasian sistem tenaga listrik. Informasi ini merupakan terjemahan atas tingkah laku sistem tenaga listik untuk setiap kondisi dan setiap waktu. Dengan sistem SCADA, pengawasan, pengontrolan, dan
(16)
pengumpulan data yang akurat terhadap penyediaan dan penyaluran listrik setiap waktu bisa terpenuhi, sehingga keandalan dan kepuasan pelanggan pun bisa tercapai.
I.2.Rumusan Masalah
Seperti yang telah diuraikan pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang dapat diangkat adalah :
1) Bagaimana sistem SCADA beroperasi di Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban ( P3B ) Region 2 Area Pengaturan Beban Cigereleng.
I.3.Batasan Masalah
Untuk mengatasi permasalahan yang meluas, penulis perlu membatasi dengan beberapa kondisi:
1) Menjelaskan Peralatan SCADA Sistem Tenaga Listrik pada Sistem SCADA yang beroperasi di Region yang merupakan perpanjangan tangan Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban ( P3B ) yaitu Area Pengatur Beban Region 2 Cigereleng.
2) Menjelaskan Operasi Pemeliharaan Sistem SCADA.
3) Menjelaskan Pengaturan Beban pada Operasi Sistem Tenaga Listrik
I.4.Tujuan
I.4.1 Tujuan Umum
Tujuan umum dari pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai syarat kelulusan dari pendidikan Diploma III Teknik Elektro – Universitas Pendidikan Indonesia.
(17)
I.4.2 Tujuan Khusus
Pembuatan Proyek Akhir ini bertujuan sebagai berikut :
Mengetahui dan memahami bagaimana SCADA beroperasi pada operasi sistem tenaga listrik, khususnya pada Penyalur dan Pusat Pengaturan Beban (P3B) Region 2 Area Pengaturan Beban Cigereleng.
Memperluas wawasan ilmu tentang pengembangan teknologi di masa sekarang dan mendatang, sehingga diharapkan dapat memahami teori dan kenyataan yang dihadapi di lapangan.
I.5.Manfaat Penelitian
Mengetahui pengoperasian sistem SCADA pada operasi sistem tenaga listrik, khususnya pada Penyalur dan Pusat Pengaturan Beban (P3B) Region 2 Area Pengaturan Beban Cigereleng.
Sistem SCADA bisa diaplikasikan tidak hanya pada operasi sistem tenaga listrik, melainkan sistem lainnya di berbagai aspek, maka dari itu setelah kita mengetahui dan memahami bagaimana SCADA bekerja pada operasi sistem tenaga listrik, diharapkan kita bisa menerapkannya di sistem lainnya.
I.6.Metodologi Penelitian 1. Studi Literatur
Mengumpulkan dan mempelajari literatur yang berhubungan dengan
(18)
untuk membangun dasar – dasar teori yang diperlukan dalam penulisan proyek akhir.
2. Studi Lapangan
Dilakukan untuk mengetahui tentang pengoperasian SCADA pada operasi tenaga listrik di Penyalur dan Pusat Pengaturan Beban (P3B) Region 2 Area Pengaturan Beban Cigereleng langsung di lapangan.
3. Bimbingan
Bimbingan dilakukan penulis konsultasi langsung dengan pembimbing mengenai permasalahan proyek akhir.
I.7.Sistematika Penulisan
Sistematika pembahasan dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi latar belakang pembuatan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Menjelaskan mengenai teori – teori yang dijadikan landasan dalam mengerjakan proyek akhir ini.
BAB III : HASIL PENGAMBILAN DATA
Berisi hasil pengambilan data hasil studi lapangan pengoperasian sistem SCADA di Penyalur dan Pusat Pengaturan Beban (P3B) Region 2 Area Pengaturan Beban Cigereleng.
(19)
BAB IV : ANALISIS
Menganalisis, membahas tentang sistem SCADA pada Penyalur dan Pusat Pengaturan Beban (P3B) Region 2 Area Pengaturan Beban Cigereleng.
BAB V : PENUTUP
Berisi kesimpulan dari keseluruhan pengerjaan proyek akhir dan saran – saran untuk memperbaiki kelemahan dari sistem yang telah dibuat demi pengembangan dan penyempurnaan di waktu mendatang.
(20)
BAB III
HASIL PENGAMBILAN DATA
III.1. Master Terminal Unit / Master Station Regional Control Center
Cigereleng Area Pengatur Beban Jawa Barat
Master Station adalah stasiun yang melaksanakan telekontrol (telemetering, telesignal, dan remote control) terhadap remote station.
Yang dimana :
Telemetering : Transmisi nilai variabel yang diukur dengan menggunakan teknik telekomunikasi.
Telesignal : Pengawasan status dari peralatan operasional dalam jarak tertentu dengan menggunakan teknik telekomunikasi seperti kondisi alarm, posisi switch atau posisi katup.
Remote Control : Penggunaan teknik telekomunikasi untuk mengubah status peralatan operasional.
(21)
Fungsi Umum
Memonitor secara real time semua gardu induk di wilayah Jawa Barat.
Memonitor kondisi bay, busbar, pmt, pms, pentanahan, pengukuran dan alarm apabila terjadi gangguan.
Mempermudah memantau kondisi sistem operasi.
Mempercepat penanggulangan gangguan.
Gambar 3.2. Fungsi Umum III.1.1 Spesifikasi Hardware
Perangkat keras di master station adalah:
a. Server (SCADA, EMS/DMS, DTS, data historikal, sub sistem komunikasi, dan offline database);
b. Workstation; c. Monitor;
(22)
e. Static display;
f. Global Position System (GPS); g. Layar tayang;
h. Switch; i. Router;
j. Local Area Network;
k. Storage.
Nama Perangkat HDD MEMORY CPU
ADM Server Sun SPARC T5140
4 x 300 = 1200 GB
16 GB 2 x 6 Core UltraSPARC T2 + 1,2 GHz COM Server Sun
SPARC T5140
2 x 300 = 600 GB
16 GB 2 x 6 Core UltraSPARC T2 + 1,2 GHz IFS Server Sun
SPARC T5140
1 x 300 = 300 GB
16 GB 2 x 6 Core UltraSPARC T2 + 1,2 GHz EMS Server Sun
SPARC T5140
1 x 300 = 300 GB
16 GB 2 x 6 Core UltraSPARC T2 + 1,2 GHz Dispatcher Sun Ultra 500 GB 8 GB Quad Core 2,93
(23)
Workstation 27 GHz Engineer
Workstation
Sun Ultra 27
500 GB 8 GB Quad Core 2,93 GHz
Offline Database Server
HP Proliant DL 380 G7
1200 GB 12 GB 2 x Quad Core 3,46 GHz
Offline Database Client
HP Proliant DL 380 G7
300 GB 2 GB Quad Core 2,66 GHz
Pengukur Frekuensi Pembangkit Server
HP Proliant DL 380 G7
292 GB 12 GB 2 x Quad Core 3,46 GHz
Pengukur Frekuensi Pembangkit Client
HP Proliant DL 380 G7
300 GB 2 GB Quad Core 2,66 GHz
Logsheet HP Proliant DL 380 G7
300 GB 2 GB Quad Core 2,66 GHz
(24)
III.1.2 Spesifikasi Software
Gambar 3.4. Spesifikasi Software Master Station APB Jawa Barat
Menggunakan standar industri
IEEE POSIX Operating System Interfaces
o Platform Hardware yang Independent
o Menggunakan OS Sun Solaris pada Platform Unix
TCP/IP untuk komunikasi LAN/WAN
SQL sebagai pertukaran data menggunakan RDBMS
(25)
Protokol Komunikasi dengan Remote Station :
o IEC 870-5-101 o IEC 870-5-104
o DNP3.0 (Serial dan Ethernet) o HNZ
Protokol Komunikasi dengan Control Center Lain :
o IEC 870-6 TASE 2 untuk komunikasi Inter-Control Centers
Arsitektur Sistem Terdistribusi
o Subsistem dengan masing-masing spesialisasinya didistribusikan
dalam pemrosesan
o Dimungkinkan high performance meskipun peak load
o Mudah dan biaya terjangkau untuk upgrade masing-masing subsistem
Distributed Database
o Akses database yang independent dan cepat, dengan syarat load LAN
rendah untuk masing-masing Subsistem
Application Programming Interfaces (APIs)
o Common APIs (misal : C/C++, Fortran)
(26)
Unix Environments
o Hardware dan Software yang independent
o Multi-tasking dan multi-threaded processing
o Multi-user operation o Network-oriented
o Stabilitas yang sudah teruji untuk aplikasi-aplikasi real time o Know-how personnel
Platform yang terintregasi
Hardware mendukung konsep desain Subsistem di Spectrum
o Interface Hardware – Software
Gambar 3.5. Platform Terintregasi
(27)
Mudah dikonfigurasi High Scalability Cost Efficiency
Tipe Block Function :
o Administrator (ADM)
o Communicator (COM)
o Independent FrontEnd System (IFS)
o Energy Management System (EMS)
o Man Machine Interface (MMI)
o Historical and Future Data (HFD)
III.2. Remote Station Regional Control Center Cigereleng Area Pengatur
Beban Jawa Barat
Stasiun yang dipantau, atau diperintah dan dipantau oleh master station, yang terdiri dari gateway, IED, local HMI, RTU, dan meter energi.
(28)
Mengakuisisi data analog dan digital
Melakukan kontrol buka/tutup kontak, naik/turun dan start/stop setting atau fungsi-fungsi set point lainnya
Meneruskan hasil-hasil pengukuran ke control center
Melakukan komunikasi dengan control center
Peralatan Remote Station
Gateway
IED
o Digital Meter o Meter Energi Local HMI
NO
NAMA GI 70KV & 150KV
MNEMONIC
NAMA RTU
ID TYPE FUNGSI RTU OPERASI
1 GITET. CIRATA CRTA7 RT0001 0181 EPC3200 SIMPLE 1988
2 GITET. SAGULING SGLN7 RT0002 0182 EPC3200 SIMPLE 1988
3
GITET. BANDUNG
SELATAN BDSL7 RT0003 0183 EPC3200 SIMPLE 1988
4 GITET. MANDIRANCAN MDRCN RT0004 0184 EPC3200 SIMPLE 1988
5 GITET. CIBATU CBTU7 RT0015 0195 C264 SIMPLE 2009
(29)
7 GITET. MUARA TAW AR MRTW 7 RT0017 0197 C264 SIMPLE 2009
8 GI. BANJAR BNJAR RT2003 2003 EPC3200 SIMPLE 1988
9 GI. CIGERELENG 5 CGRL5 RT2005 2005 EPC3200 SIMPLE 1988
10 GI. CAMIS CAMIS RT2006 2006 EPC3200 SIMPLE 1988
11 GIS. CIBABAT CBBAT RT2007 2007 EPC3200 SATELIT 1988
12 GI. BANDUNG UTARA BDUTR RT2008 2008 EPC3200 SIMPLE 1988
13 GI. JATIBARANG 4 JTBAR RT2010 2010 EPC3200 SIMPLE 1988
14 GIS. KIARA CONDONG KRCD5 RT2011 2011 EPC3200 SIMPLE 1988
15 GI. JATILUHUR JTLHR RT2012 2012 STCE SIMPLE 2010
16 GI. LAMAJAN LMJAN RT2013 2013 EPC3200 SIMPLE 1988
17 GI. MAJALAYA MJLYA RT2014 2014 EPC3200 SIMPLE 1988
18 GI. MALANGBONG MLBNG RT2015 2015 EPC3200 SIMPLE 1988
19 GI. PARAKAN PRKAN RT2016 2016 EPC3200 SIMPLE 1988
20 GI. CIANJUR CNJUR RT2017 2017 PACIS SIMPLE 2013
21 GI. SUMADRA SMDRA RT2019 2019 EPC3200 SIMPLE 1988
22 GI. SUKAMANDI SKMDI RT2020 2020 D400 SIMPLE 2013
23 GI. BANDUNG TIMUR BDTMR RT2021 2021 EPC3200 SIMPLE 1988
24 GI. SUMEDANG SMDNG RT2022 2022 EPC3200 SIMPLE 1988
25 GI. CIKALONG CKLNG RT2023 2023 EPC3200 SIMPLE 1988
26 GI. DAW UAN DW UAN RT2024 2024 EPC3200 SIMPLE 1988
27 GI. CIRATA5 CRTA5 RT2027 2027 UC8410 SIMPLE 2009
28 GI. UJUNG BERUNG UBRNG RT2028 2028 EPC3200 SIMPLE 1988
29 GI. SANTOSA SNTSA RT2029 2029 EPC3200 SIMPLE 1988
30 GI. RENGASDENGKLOK RSDLK RT2030 2030 EPC3200 SIMPLE 1988
(30)
32 GI. CANGKRING CKRNG RT2032 2032 EPC3200 SIMPLE 1988
33 GI. KAMOJANG KMJNG RT2034 2034 STCE SATELIT 2007
34 GI. TASIKMALAYA 70 TSMYA RT2035 2035 EPC3200 SIMPLE 1988
35 GI. PAMEUNGPEUK PAMPK RT2038 2038 EPC3200 SIMPLE 1988
36 GI. CIGERELENG 4 CGRL4 RT2039 2039 EPC3200 SIMPLE 1988
37 GI. LAGADAR LGDAR RT2041 2041 EPC3200 SATELIT 1988
38 GI. PERURI PRURI RT2043 2043 EPC3200 SIMPLE 1988
39 GI. DARAJAT DRJAT RT2044 2044 EPC3200 SATELIT 1988
40 GI. RANCAEKEK RCKEK RT2045 2045 EPC3200 SIMPLE 1988
41 GI. CIKASUNGKA CKSKA RT2046 2046 EPC3200 SIMPLE 1988
42 GI. PARUNGMULYA PRMYA RT2048 2048 EPC3200 SIMPLE 1988
43 GI. TEGAL HERANG TGHRG RT2049 2049 EPC3200 SATELIT 1988
44 GI. HAURGEULIS5 HRGL5 RT2050 2050 EPC3200 SIMPLE 1988
45 GI. MEKARSARI MKSRI RT2054 2054 EPC3200 SATELIT 1988
46 GI. KADIPATEN KDPTN RT2055 2055 EPC3200 SIMPLE 1988
47 GI. SOUTH PASIFIC SOPCF RT2056 2056 EPC3200 SIMPLE 1988
48 GI. PINDODELI PNDLI RT2057 2057 EPC3200 SIMPLE 1988
49 GI. INDOBARAT IDBRT RT2058 2058 EPC3200 SIMPLE 1988
50 GI. SUBANG SBANG RT2059 2059 EPC3200 SIMPLE 1988
51 GI. MALIGI MLIGI RT2060 2060 STCE SIMPLE 2008
52 GI. KUTAMEKAR KTMKR RT2061 2061 EPC3200 SIMPLE 1988
53 GI. JATIBARANG5 JTBR5 RT2064 2064 EPC3200 SIMPLE 1988
54 GI. BABAKAN BBKAN RT2068 2068 EPC3200 SIMPLE 1988
55 GI. KUNINGAN KUNGN RT2070 2070 EPC3200 SIMPLE 1988
(31)
57 GI. DARAJAT SW ASTA DRJAS RT2075 2075 EPC3200 SIMPLE 1988
58 GI. INDORAMA IDRMA RT2077 2077 EPC3200 SIMPLE 1988
59 GI. W AYANG W INDU WWNDU RT2078 2078 EPC3200 SIMPLE 1988
60 GI. PABUARAN PBRAN RT2079 2079 EPC3200 SIMPLE 1988
61 GI. TASIK BARU TSBRU RT2081 2081 EPC3200 SIMPLE 1988
62 GI. GANDAMEKAR GDMKR RT2083 2083 EPC3200 SIMPLE 1988
63 GI. JABABEKA JBEKA RT2084 2084 EPC3200 SIMPLE 1988
64 GI. CIKARANG CIKRG RT2085 2085 EPC3200 SIMPLE 1988
65 GI. FAJAR W ISESA FJW SA RT2086 2086 EPC3200 SIMPLE 1988
66 GI. PONCOL PNCOL RT2087 2087 EPC3200 SIMPLE 1988
67 GI. TAMBUN TMBUN RT2088 2088 EPC3200 SIMPLE 1988
68 GI. ARJAW INANGUN ARJWN RT2001 2001 S900 SIMPLE 1997
69 GI. PADALARANG PDLRG RT2018 2018 S900 KONSENTRATOR 1997
70 GI. SUNYARAGI SRAGI RT2025 2025 S900 SIMPLE 1997
71 GI. PURW AKARTA PW KTA RT2026 2026 S900 SIMPLE 1997
72 GI. GARUT GARUT RT2033 2033 S900 KONSENTRATOR 1997
73 GI. KOSAMBI BARU KSBRU RT2037 2037 S900 SIMPLE 1997
74 GI. CIBATU CBATU RT2042 2042 S900 SIMPLE 1997
75 GI. PINAYUNGAN PNYGN RT2047 2047 S900 KONSENTRATOR 1997
78 GI. MANDIRANCAN MDRC5 RT2062 2062 S900 SIMPLE 1997
79 GI. TELUKJAMBE TLJBE RT2063 2063 S900 SIMPLE 1997
80 GI. KIARAPAYUNG KRPYG RT2065 2065 S900 SIMPLE 1997
81 GI. CIKUMPAY CKPAY RT2066 2066 S900 SIMPLE 1997
82 GI. CIBEREUM CBERM RT2067 2067 S900 SATELIT 1997
(32)
Tabel 3.2. Remote Station / Remote Terminal Unit Area Pengatur Beban Jawa Barat
III.2.1. Remote Terminal Unit (RTU)
Suatu perangkat komputer yang dipasang di remote station atau dilokasi jaringan yang dipantau oleh control center. RTU berfungsi sebagai pengumpul data dam melaksanakan perintah control center.
o Tugas Pokok RTU
Mengumpulkan data status / alarm dan pengukuran kemudian mengirimkannya ke control center.
Meneruskan perintah control center.
84 GI. PANASIA PNSIA RT2071 2071 C264 SIMPLE 2010
85 GI. PLENGAN PLGAN RT2072 2072 STCE SIMPLE 1997
86 GI. PANGANDARAN PDRAN RT2076 2076 C264 SIMPLE 2010
90 GI. PLTU INDRAMAYU IDMY5 RT2090 2090 RCS9700 SIMPLE 2010
91
GI. PLTU CIREBON
ELECTRIK POW ER CEPW R RT2091 2091 C264 SIMPLE 2011
92 GI HANKOOK HNKOOK RT2092 2092 EPC3200 SIMPLE 2011
93 GI. TASIKMALAYA 150 TSMYA RT2096 2096 RCS9700 SIMPLE 2013
94 GI BEKASI POW ER BKPW R RT2093 2093 PACIS SIMPLE 2012
(33)
Gambar 3.6. Tugas Pokok RTU
o Komunikasi Control Center dengan RTU
Gambar 3.7. Komunikasi Control Center dengan RTU
o Contoh Jaringan RTU
(34)
III.2.1.1 Teleinformasi
Digital Input
Menerima besaran digital dari proses untuk indikasi, alarm. Disebut TS ( Telesignal ) yang digunakan untuk mengetahui posisi / status peralatan misal Circuit Breaker (CB), Disconnecting Switch (DS), Tap Trafo.
Digital Output
Sinyal digital yang diterima dari master atau remote control untuk buka, tutup, on, off suatu alat. Disebut Remote Control (RC) yang digunakan untuk buka / tutup, on / off untuk Circuit Breaker (CB), Disconnecting Switch (DS), naik / turun Tap Trafo dan juga untuk start unit pembangkit.
Analog Input
Menerima besaran analog dari proses untuk pengukuran. Disebut Telemetering (TM) yang digunakan untuk mengetahui besaran listrik ( MW, A, I, V)
Analog Output
Sinyal analog yang diterima dari master station untuk diteruskan ke proses. Disebut RC analog yang digunakan untuk pengaturan.
(35)
III.2.1.2 Remote Terminal Unit EPC 3200
Kapasitas Maksimum
1024 Telesinyal
256 Remote Control
128 Telemetering Tingkatan RTU
Level 1 : Central Processing Unit (CPU)
Level 2 : Peripheral Interface Adapter (PIA)
Asynchronous Communications Interface Adapter (ACIA)
Level 3 : Input / Output Interface
(36)
Gambar 3.9. Tingkatan RTU-2
(37)
Gambar 3.11. Hubungan RTU dengan Gardu Induk
(38)
Gamabr 3.13. Transducer Arus / DC Arus
(39)
Gambar 3.15. Transducer Power / DC Current
(40)
Gambar 3.17 Sumber DC 48 Volt & 110 Volt
(41)
III.2.1.3 Macam – Macam Modul EPC 3200 CPU
A. Microprocessor Modul (MP 49) o 8 bit microprocessor 6809/2MHz o 3 kBytes REPROM
o 2 Ch Interface Komunikasi (V24/RS 232) dengan kecepatan 50 s/d
9600 BAUDS
o Dataway Bus / Highway Bus Interface o LED indikasi dan control switch
Gambar 3.19. Microprocessor Modul B. Dialog Modul (MP 41)
(42)
o Watch Dog
o 5 kBytes REPROM o 7 kBytes Static RAM
o Asynchronous Komunikasi (V24) untuk TTY, Printer,
PC ( untuk load database)
o Asynchronous Komunikasi (V24) Transmission Ch 50
sampai dengan 9600 Bauds
o LED indikasi dan kontrol switch
Gambar 3.20. Dialog Modul C. Memory Modul (ME 43)
o 1 page 16 kBytes RAM 32 kBytes EEPROM o Battery Backup untuk RAM
(43)
Gambar 3.21. Memory Modul
Input Output
A. Dataway Bus
Fungsi :
o Distribusi catu daya ke modul – modul RTU
o Penyalur data, address & signal control (signal
pertukaran antaa CPU dengan I / O modul. Hardware :
o Dipasang di bagian belakang rack RTU o 1 rack terdiri dari 18 slot
Dataway Bus Signal : 7 Polariti Feeder
(44)
o 1 feeder - 15 V o 1 feeder + 5 V o 1 feeder + 12 V o 1 feeder dan o 2 feeder 0 V Control Signal
o 8 bidirectional address line o 8 bidirectional data line o 1 interupt line
o 1 masque line
o 1 Accuisition card ackn o 1 Restitution card ackn o Answer line
o Calling search line o Sampling signal o Reset signal
o Regeneration signal o 2 Serial chain signal Analog Input Control Signal
o Analog / Digital Converter Start o End of Convertion
(45)
o Data byte select o Analog bus (2 line)
B. Supervisory Card ( modul CS 41 )
o Sebagai sumber polarity remote control (RC) o Monitoring RC polarity off
o Monitoring temperature di lemari RTU o Output alarm internal RTU
Gambar 3.22. Supervisory Card C. Power Supply
(46)
o RTU EPC 3200 membutuhkan power supply +5V,
+12V, +/- 15V yang didaptkan dari modul AI 01 dan AI 02
o Modul AI 01 merubah 48V menjadi +5V/12A dan
+12V/1,5A
o Modul AI 02 merubah 48V menjadi +15V/3A dan
-15V/2A D. I/O Peripheral
Acquisition
o Acquisition Logic ( modul AL 05/07 )
Terdiri dari 32 masukan signal logic dan dibagi 4 Bytes ( 8 bits/Byte)
Masukan tegangan 48 V/16 mA Opto-coupler galvanic inculation
Masing – masing input dikonversi menjadi bit 0 atau 1
o Azquisition Analog ( modul AA11 )
16 masukan analog
Input impedansi 500 ohm ; 10 s/d +10V ; arus -20 s/d +-20 mA
(47)
Masing – masing input menggunakan flying capacitor
Gambar 3.23. Analog Acquisition
Restitution
o Restitution Logic
Modul RL 00
Terdiri dari 8 selection output relay (normally open)
Kemampuan kontak 60 W, 100 VA (max 2A / 220V)
2 buah relay untuk close dan untuk open 1 buah relay untuk eksekusi
(48)
Gambar 3.24. Modul RL 00 Modul RL 04 / 05
Terdiri dari 64 output kontak Spesifikasi kontak
RL 04 : 5W, 200V ac/dc, 250 mA RL 05 : 30W, 250 V sc/dc, 2A
Output dibagi 8 grup ( masing – masing grup 8 kontak )
o Restitution Analog (RA 00 )
Terdiri dari 4 output analog Impendansi 3 kOhm maksimum
Rangkaian D/A converter dengan akurasi 1 % Lama konversi 30 mS
(49)
Range : 0/+5 mA, +/-5A, 0/+10 mA, +/-10 mA, 4/20 mA, -2,5/+2,5 mA.
E. Analog / DigitalConverter ( modul AA 03 )
o Berfungsi merubah besaran analog yang datang dari
modul Analog Acq menjadi digital ( 8 bits ).
o Skala konversi yang dimiliki : 0;+5A, 0;10mA,
+4;20mA, -5;+5mA, -10;+10mA. F. Servcie Modul ( Regeneration modul )
o CS00
Dipasang diantara CPU dengan Peripheral dan untuk meneruskan ke rak berikutnya
o CS01
Dipasang di rak paling akhir
o CS05
Dipasang bila RTU hanya menggunakan 1 rak
G. Modem
o Modem yang dipakai RTU EPC ( MD50 ) o Programmable dengan Pocket Terminal / PC o Frekuensi 300 s/d 3400 Hz
(50)
(51)
(52)
III.3. Sistem Komunikasi Power Line Carrier
Sistem komunikasi yang menggunakan jaringan udara tegangan tinggi 70 kV, 150 kV, dan tegangan extra tinggi, komunikasi ini dipergunakan untuk komunikasi suara (telepon), data (RTU), dan teleproteksi.
Komponen Utama
1. Single Side Band (SSB) 2. Line Matching Unit (LMU) 3. Coupling Capacitor (CC) 4. Wave Trap/Line Trap (WT) III.3.1. Single Side Band (SSB)
Adalah perangkat radio komunikasi dengan range frekuensi 50 KHz – 500 KHz
Tipe – tipe SSB :
1. CPL 194 – 201 1 kanal 2. CPL 194 – 203 2 kanal 3. CPL 194 – 119 2-4 kanal
4. CPL 306 2 kanal
5. ETL 41 1 kanal
(53)
Gambar 3.26. SSB tipe 194 – 201 III.3.2. Line Matching Unit (LMU)
LMU berfungsi sebagai penyesuai impedansi SSB dengan penghantar
(54)
III.3.3. Coupling Capasitor (CC)
Berfungsi sebagai kopling yaitu melewatkan frekuensi tinggi dan menahan fekuensi rendah.
Gambar 3.28 Coupling Capasitor III.3.4. Wave Trap / Line Trap (WT)
Berfungsi menahan frekuensi tinggi dan melewatkan frekuensi rendah (50 Hz)
(55)
III.3.5. Konfigurasi Wave Trap
Phase to ground
Gambar 3.30 Konfigurasi Wave Trap Phase to Ground
Phase to phase
Gambar 3.31 Konfigurasi Wave Trap Phase to Phase
Inter Circuit
(56)
Konfigurasi link PLC
Gambar 3.32. Konfigurasi Link PLC
Contoh konfigurasi PLC 1 kanal
(57)
BAB V PENUTUP
V.1. KESIMPULAN
1. SCADA merupakan fasilitas bagi Dispatcher untuk mengendalikan atau mengatur kelancaran pasokan tenaga listrik. SCADA pada Area Pengaturan Beban Jawa Barat – Cigereleng sudah sesuai standar sehingga kelancaran pasokan tenaga listrik bisa tercapai. Standar yang dimaksud adalah paling lambat dari telesignaling 3 detik, telemetering 10 detik, remote control 6 detik mulai dari eksekusi remote sampai dengan perubahan status di master station, remote tap changer 20 detik, dan remote LFC 4 detik.
2. Sistem SCADA berjalan dengan adanya Pengaturan Beban Operasi Sistem Tenaga Listrik terlebih dahulu.
V.2. SARAN
1. Dibutuhkan data yang lebih lengkap yang berupa data real agar bisa menganalisis sejauh mana sistem SCADA yang ada sekarang dan dibandindkan dengan standar yang ada
(58)
DAFTAR PUSTAKA
Marsuli, Djiteng (2006). Operasi Sistem Tenaga Listrik. Graha Ilmu.
Standar PT PLN (PERSERO). (2008). SPLN Peralatan Sistem SCADA, Jakarta Selatan: PT PLN (PERSERO).
Standar PT PLN (PERSERO). (2008). SPLN Operasi Pemeliharaan Sistem SCADA, Jakarta Selatan: PT PLN (PERSERO).
Wicaksono, Handy (2012). SCADA Software dengan Wonderware Intouch Dasar – dasar pemograman. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Penataran Calon Kontraktor Listrik Golongan – D. (1991). Pusat Pengatur Beban, Perusahaan Umum Listrik Indonesia.
(59)
(1)
76
III.3.3. Coupling Capasitor (CC)
Berfungsi sebagai kopling yaitu melewatkan frekuensi tinggi dan menahan fekuensi rendah.
Gambar 3.28 Coupling Capasitor III.3.4. Wave Trap / Line Trap (WT)
Berfungsi menahan frekuensi tinggi dan melewatkan frekuensi rendah (50 Hz)
(2)
77
III.3.5. Konfigurasi Wave Trap
Phase to ground
Gambar 3.30 Konfigurasi Wave Trap Phase to Ground
Phase to phase
Gambar 3.31 Konfigurasi Wave Trap Phase to Phase
(3)
78
Konfigurasi link PLC
Gambar 3.32. Konfigurasi Link PLC
Contoh konfigurasi PLC 1 kanal
(4)
BAB V PENUTUP V.1. KESIMPULAN
1. SCADA merupakan fasilitas bagi Dispatcher untuk mengendalikan atau mengatur kelancaran pasokan tenaga listrik. SCADA pada Area Pengaturan Beban Jawa Barat – Cigereleng sudah sesuai standar sehingga kelancaran pasokan tenaga listrik bisa tercapai. Standar yang dimaksud adalah paling lambat dari
telesignaling 3 detik, telemetering 10 detik, remote control 6 detik mulai dari
eksekusi remote sampai dengan perubahan status di master station, remote tap
changer 20 detik, dan remote LFC 4 detik.
2. Sistem SCADA berjalan dengan adanya Pengaturan Beban Operasi Sistem Tenaga Listrik terlebih dahulu.
V.2. SARAN
1. Dibutuhkan data yang lebih lengkap yang berupa data real agar bisa menganalisis sejauh mana sistem SCADA yang ada sekarang dan dibandindkan dengan standar yang ada
(5)
DAFTAR PUSTAKA
Marsuli, Djiteng (2006). Operasi Sistem Tenaga Listrik. Graha Ilmu.
Standar PT PLN (PERSERO). (2008). SPLN Peralatan Sistem SCADA, Jakarta Selatan: PT PLN (PERSERO).
Standar PT PLN (PERSERO). (2008). SPLN Operasi Pemeliharaan Sistem SCADA, Jakarta Selatan: PT PLN (PERSERO).
Wicaksono, Handy (2012). SCADA Software dengan Wonderware Intouch
Dasar – dasar pemograman. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Penataran Calon Kontraktor Listrik Golongan – D. (1991). Pusat Pengatur Beban, Perusahaan Umum Listrik Indonesia.
(6)