1. Scada & Dms

BAB I PENGENALAN SISTEM PENGENDALIAN TENAGA LISTRIK I.

Hirarki Kontrol Jaringan

Sebelum kita terlalu jauh dalam membicarakan SCADA & DMS, tentunya kita lebih dahulu harus mengetahui operasi system tenaga listrik yang akan diaplikasikan SCADA & DMS ini. Pembagian hirarki dalam mengontrol operasi system tenaga listrik, dapat digambarkan sebagai berikut :

SYSTEM SCHEMATIC

POWER STATION

500 KV

JC C MW,MX,V

Alarms CB/DS Status CB/DS Control OLTC Control

O LCT

MW,MX,V 150 KV

AC C

MW,MX,V

O LTC

O LTC

MW,MX,V

DC C

Alarms CB/DS Status CB/DS Control OLTC Control

Alarms CB/DS Status CB/DS Control OLTC Control

70 KV

O LTC

O LTC

20 KV

O LTC

Dalam tulisan ini lebih banyak di tekankan dalam system SCADA & DMS applikasinya di jaringan Distribusi, karena titik controlnya sangat banyak dan langsung bersentuhan dalam pelayanan ke konsumen. II.

Pola Operasi JTM 20 kV Distribusi

Konfigurasi jaringan yang diaplikasikan adalah konfigurasi Spindel, dimana beberapa Feeder/Outgoing/Penyulang yang melayani beban di Back Up oleh 1 Express Feeder. Konfigurasi ini dapat di gambarkan sebagai berikut :

Diklat Prajabatan S1 dan D3

1

Trafo GI

F.Merah

F.Ungu

F.Kuning F.Tosca

F.Hijau

F.Pink

F.Biru

Zone 1

HFD

Zone 2 GFD *

GH Sistem operasinya adalah sebagai berikut : 1. Dalam kondisi normal operasi, semua LBS yang ada di GH terbuka, kecuali Feeder Express. 2. Pada saat ada gangguan, maka Pusat Kontrol mendapat indikasi bahwa ada gangguan (misalnya Feeder Merah). 3. Operator pusat control akan melihat Gardu Middle Point (MP) apakah ada indikasi HFD (Homopolar Fault Detector), apabila ada maka gangguan berada di Zone 2. 4. LBS di MP Feeder Merah arah GH di buka dan Feeder Merah di GI di normalkan sehingga Zone 1 normal kembali. 5. Selanjutnya petugas lapangan mengecek satu persatu gardu di Zone 2 dengan melihat GFD (Ground Fault Detector) dan menginformasikannya ke pusat control untuk di normalkan kembali setelah gangguan di ketahui.

Diklat Prajabatan S1 dan D3

2

BAB II SCADA & DMS II.1. Over View Sistem SCADA dalam PLN Distribusi berada dalam satu unit yang dinamakan Area Pengatur Distribusi, yang secara garis besar dia mempunyai tugas : 1. Area Pengatur Distribusi (Distribution Control Center ) adalah salah satu unit PLN Distribusi yang bertugas untuk mengatur dan mengendalikan jaringan tagangan listrik 20 kV di wilayah Jakarta & Tangerang. 2. Pengendalian jaringan listrik tegangan menengah oleh APD berkoordinasi dengan PLN P3B yang mengendalikan sistem 500 kV serta Region yang mengendalikan sistem 150kV dan 70 kV 3. Dalam melaksanakan tugas tersebut APD dilengkapi dengan Sistem SCADA (Supervisory Control & Data Acquisition) dan Sistem Telekomunikasi, yang berfungsi sebagai sarana/alat yang membantu dispatcher di Pusat Kontrol dalam mengendalikan jaringan 20 KV beserta peralatan switching yang ada di gardu induk, gardu hubung ataupun gardu distribusi. II.2. SCADA SISTEM Kumpulan dari beberapa alat atau komponen yang membentuk suatu kesatuan dan bekerja bersama-sama.. SCADA Kata ini merupakan singkatan dari Supervisory Control And Data Acquisitio. Supervisory

= Pengawasan

Control

= Kontrol

Data Acquisition

= Permintaan/Pengiriman Data

Bersama-sama dengan kata SISTEM, kata ini biasa dipakai untuk menyebut suatu kesatuan dari beberapa peralatan yang saling berkomunikasi untuk menjalankan

Diklat Prajabatan S1 dan D3

3

fungsi pengukuran (Tele Metering), Tele Control dan permintaan pengiriman data (Tele Status). Prinsip Dasar Sistem SCADA 1. Memantau dan mengontrol semua peralatan yang terdapat pada suatu sistem dari jarak jauh. Contoh : Dalam

pabrikasi

perminyakan,

modern,

proses-proses

industri

pertambangan,

layanan umum maupun keamanan sering kali terdapat

sistem dengan peralat

an-peralatan yg letaknya saling berjauhan, dari

beberapa meter sampai ribuan

kilo meter. Semua peralatan yang ada

pada sistem haruslah bisa dipantau dari jarak jauh. 2. SCADA bekerja mengumpulkan informasi, kemudian mentransfernya ke sentral dengan membawa data-data hasil analisa khusus dan sinyal kontrol (status) yang kemudian diperagakan pada sejumlah layar operator. Fungsi Sistem SCADA Ketenaga Listrikan SCADA atau Supervisory Control And Data Acquisition adalah sustu system untuk pengendalian dan pemantauan jarak jauh. mendapatkan sistem pengoperasian optimum

SCADA bertujuan untuk membantu sesuai dengan berbagai kenyataan

kekurangan-kekurangan maupun segala kelebihan yg terdapat pada suatu sistem. Untuk mendapatkan hasil yg optimal, maka perangkat-perangkat SCADA iimplementasikan

dengan

perangkat-perangkat lunak,

baik

untuk system

pembangkitan, transmisi maupun distribusi. Pada umumnya proses pengendalian pada sistem tenaga listrik jarak jauh terdiri atas 4 macam, yaitu : 1. Pengendalian buka/tutup perangkat pemutus daya, pemisah serta start/stop dari generator

Diklat Prajabatan S1 dan D3

4

2. Pengendalian perangkat-perangkat regulator seperti pengaturan set point atau menaikkan dan menurunkan posisi tap changer. 3. Pemantau dan pengaturan beban 4. Pengendalian yg dilakukan secara otomatis untuk keseragaman dan pengendalian perintah berurutan, misalnya merubah konfigurasi jaringan. SISTEM SCADA terdiri atas 3 (tiga) SUB SISTEM, yaitu : 1. PUSAT KONTROL (MASTER STATION) 2. MEDIA TRANSMISI data 3. REMOTE TERMINAL UNIT (RTU) di gardu

Pusat Kontrol Remote Terminal Unit

Media Transmisi Frekwe nsi Fiber Optic Kabel Pilot

R TUR TUR TU-

PUSAT KONTROL Berupa Main Komputer (Server). Main Komputer biasanya berjumlah 2 buah. Hal ini dimaksudkan untuk membentuk dual sistem (Master/Slave) sehingga sistem tidak bergantung hanya pada 1 main komputer saja. Hal ini dimungkin kan karena jika terjadi gangguan pada komputer Master, aplikasi komputer Master secara otomatis akan stop, dan komputer Slave secara otomatis akan menggantikannya sebagai Master sehingga availibilitas sistem secara keseluru han lebih terjamin.

Diklat Prajabatan S1 dan D3

5

Fungsi utama dari Main Komputer adalah untuk : a.) Mengatur komunikasi antara dirinya sendiri dengan RTU b.) Mengirim dan merima data dari RTU kemudian menterjemahkan kannya kedalam bentuk informasi yang dapat dimengerti oleh user c.) Mendistribusikan informasi tersebut ke MMI, Mimic Board dan Printer Logger dan mem-file informasi tersebut d.) Memanagement semua peralatan pusat kontrol yg lain Selain 2 buah main komputer, biasanya Pusat Kontrol juga dilengkapi dengan peripheral lain yang bersama-sama dengan main komputer terhubung dalam suatu jaringan lokal (LAN). Perihperal tersebut adalah :

No. 1.

Nama

Jumlah

Man MachineInterface

2 Sebagai antar muka antara user

(MMI) 2.

Mimic Board

Fungsi

dengan sistem 1

Menampilkan sistem yang dikon trol dalam bentuk diagram statik Display angka hasil pengukuran Display status

3.

Printer

3

Mencetak informasi yg didapat Mencetak data, gambar & grafik

Diklat Prajabatan S1 dan D3

6

REMOTE TERMINAL UNIT (RTU) Agar semua kejadian yang terjadi di gardu PLN, baik Gardu Induk (GI), Gardu Hubung (GH) dan Gardu Tengah (CDS) dapat di pantau dan dikontrol dari Pusat Kontrol, maka disetiap gardu tersebut harus dipasang alat yang dapat melaksanakan fungsi Tele Status (TS), Remote Control (RC) dan Tele Meter (TM). Alat tersebut adalah RTU (Remote Terminal Unit). RTU sebenarnya sama saja dengan sebuah komputer, hanya saja tidak dilengkapi dg monitor. Fungsi utama dari suatu RTU adalah : a.) Mendeteksi perubahan posisi saklar (Open/Close/Invalid) b.) Mengetahui besaran tegangan, arus dan frekwensi (di Gardu Induk) c.) Menerima perintah Remote Control dari Pusat Kontrol untuk mem buka atau menutup. d.) Mengirim data dan informasi ke Pusat Kontrol yang terdiri atas : * Status saklar (Open/Close/Invalid) jika ada * Hasil eksekusi Remote Control * Nilai besar tegangan, arus dan frekwensi MEDIA KOMUNIKASI Sebagai media untuk komunikasi data antara Main Komputer di Pusat Kontrol dengan RTU yang dipasang di gardu-gardu PLN, dapat dipergunakan :

Diklat Prajabatan S1 dan D3

7

1. Kabel Telpon 2. Frekwensi Radio 3. Fiber Optic Fungsi Utama di SCADA ini adalah : 1. Untuk mengetahui posisi saklar (Terbuka atau Tertutup) 2. Remote Control untuk membuka/menutup saklar 3. Mengetahui besaran tegangan, arus dan frekwensi di GI 4. Mengetahui GRAFIK beban/arus atau tegangan, sehingga bisa memprakirakan beban suatu penyulang beberapa jam mendatang. 5. Mengetahui bila beban sudah mendekati maksimum, sehingga dpt melakukan tindakan untuk mencegah terjadinya beban berlebih. 6. Mengetahui bila tegangan mendekati minimum atau maksimum sehingga dapat menyesuaikan sadapan TRAFO.

Tele

MM I

- Tele Signalling

New Event Change State Metering

- Tele Signalling

RTU( s)

- Tele Control

Mimic Board

SERVE R All Event &

Event Logger

Event :

Change State :

Tele Metering :

- No AC Supply

New state for breaker

Load (Ampere, KV)

- Incoming Feeder Protection Trip

(Open, Closed,

Polling :

- Temperature Alarm Fault in RTU

Invalid)

Acquisition function

- Telesignalisation Card Faulty

Tele Control :

to get new

- Homopolar Detector Fault

Command to

information from each

- Telemeasurement Function Faulty

Open/Closed breaker

RTU

- dll ALUR INFORMASI SISTEM SCADA

Diklat Prajabatan S1 dan D3

8

RTU/CDS GARDU

RTU CONCENTRATO

GARDU RTU/CDS DS

GARDU INDUK

GARDU

GARDU

RTU/CDS MASTER SCADA

GARDU

DS GARDU DS GARDU

KONS UME N

FORMAT FRAME PROTOCOL HNZ66S11/15 :

Diklat Prajabatan S1 dan D3

9

CC RTU

CC RTU

1. Polling

DL E ST RTU X 1 1 Address N 1 1 N R S DL E ET X CRC 16

DL E ST RTU X 1 1 Address N 1 N 1 R S DL E ET X CRC 16

2. TC/TS

DL E ST RTU X 1 1 Address N 1 0 N RFunction S Code

DL E ST RTU X 1 1 Address N 1 0 N R S First Function Code

DL ET X CRC 16

DL ET X CRC 16 DLE = Data Link Escape STX = Start of TeXt ETX = End of TeXt

SETTING KOMUNIKASI Mode Komunikasi

:

Polling

Metode Transmisi

:

Full / Half Duplex

Media Transmisi

:

- Pilot Cable - Fiber Optic - Radio Frekwensi

Kec. Transmisi

:

300 Bit Per Second (BPS)

Polling Periode

:

- GI

= 5 detik

- GH/MP

= 10 detik

- KP

= 60 detik

RTU

Diklat Prajabatan S1 dan D3

10

MP49

: Card Processor

MP41

: Card Processor

ME43

: Card Memory

CS41

: Card Supervisory Control

CS00/01 : Card Regenerasi RL00

: Card Digital Output

AL05

: Card Digital Input

AA03

: Card ADC Converter

AA11

: Card Switching Analog Input

AI01

: Card Power Supply 48V⇒5V&12V

AI02

: Card Power Supply 48V ⇒-15V&15V

Diklat Prajabatan S1 dan D3

11

BAGIAN – BAGIAN DARI PERALATAN SCADA DI DI TITIK KONTROL : POWER SUPLLY

Tegangan Out

: 53,2V/55,1V Adj

Arus Out

: 5,8,10,16,25A

Mode Operasi

: Boost,Float

Proteksi

: Batas Arus

Alarm

: Indikasi SF

Jumlah Battery

: 38 Cell

Tegangan Nom

: 1,2 Volt

Kapasitas

: 11,20,60Ah

Jenis Battery

: NiCd

Diklat Prajabatan S1 dan D3

12

Switch Local RC HFD MCB Power Motorized Kabel Kontrol

Rectifier & Baterai

MASALAH – MASALAH YANG SERING DIHADAPI : 1. KABEL KONTROL PUTUS TERTABRAK / HILANG 2. MEKANIK MOTORIZE HILANG 3. ARAH RC KABEL BUNTUNG / TDK DITENGAH 4. ARAH RC BERUBAH NAMA 5. KUBIKEL RMU NOT MOTORIZE 6. SPARE PART SUDAH TIDAK PRODUKSI 7. PERBEDAAN GAMBAR JARINGAN

Diklat Prajabatan S1 dan D3

13