Makalah Kerja PraktekRTU560 PADA SISTEM SCADA PT. PLN (PERSERO)

PENYALURAN DAN PUSAT PENGATUR BEBAN JAWA BALI REGIONJAWA TENGAH DAN DIY

Oleh : Andika Hasan Ghozali (L2F004457)

Abstrak

Di Indonesia, pertumbuhan penduduk dari tahun ke tahun membuat kebutuhan daya listrik semakin besar.Meningkatnya kebutuhan daya listrik ini jelas meningkatkan kebutuhan pembangkit tenaga listrik juga. Hal ini jugaakan berpengaruh besar terhadap biaya operasi, terutama biaya bahan bakar yang juga semakin besar, sehingga untukmemperoleh tenaga listrik yang berkualitas dan handal namun tetap ekonomis diperlukan suatu manajemen operasisistem tenaga listrik yang baik. Penerapan sistem SCADA pada sistem kelistrikan akan secara otomatis meningkatkantingkat pemahaman para dispatcher, mengenai sistem kelistrikan.

Sistem SCADA terdiri dari Master Station (MS), Remote Terminal Unit (RTU) dan Saluran Komunikasi antarMaster Station dan RTU. Sistem SCADA pada jaringan listrik memerlukan Remote Terminal Unit (RTU) yang dipasangpada Pusat Pembangkit listrik dan GI. RTU merupakan unit pengawas langsung dan juga merupakan unit pelaksanaoperasi dari pusat kontrol (Master Station) sehingga dengan adanya RTU ini memungkinkan Master Stationmengumpulkan data dan melaksanakan kontrol.Sistem SCADA pada PT. PLN P3B Jawa-Bali Region Jawa Tengah dan DIY memiliki beberapa macam RTU. Salah satunyayang terbaru adalah RTU560. RTU560 disusun oleh: modul CPU & Memory, modul Digital Input, modul Digital Output,modul Analog Input, modul Analog Output, modul Watchdog, modul Modem, dan modul Power Supply.

Kata kunci : SCADA, RTU560

1. PendahuluanEnergi listrik adalah salah satu energi

yang sangat penting bagi manusia, karenahampir semua kegiatan manusia pada saatsekarang ini menggunakannya. Pada sistemtenaga lisrik, energi ini dihasilkan oleh sebuahgenerator yang digerakkan oleh penggerakmula sehingga bisa menghasilkan energilistrik. Penggerak tersebut bisa berasal dariair, uap, panas bumi dan lainnya.

Di Indonesia, pertumbuhan pendudukdari tahun ke tahun membuat kebutuhan dayalistrik semakin besar. Meningkatnyakebutuhan daya listrik ini jelas meningkatkankebutuhan pembangkit tenaga listrik juga,khususnya di Jawa dan Bali. Hal ini juga akanberpengaruh besar terhadap biaya operasi,terutama biaya bahan bakar yang jugasemakin besar, sehingga untuk memperolehtenaga listrik yang berkualitas dan handalnamun tetap ekonomis diperlukan suatumanajemen operasi sistem tenaga listrik yangbaik.

Penerapan sistem SCADA padasistem kelistrikan akan secara otomatismeningkatkan tingkat pemahaman paradispatcher, mengenai sistem kelistrikan.

Dalam hal untuk mendapatkan sistempengoperasian yang optimum, maka di atasperangkat – perangkat SCADAdiimplentasikan fungsi – fungsi perangkatlunak baik untuk keperluan energimanagemen sistem untuk sistim transmisi,distribution management sistem untuk sistemterdistribusi.

2. PT PLN P3B Region Jawa Tengah danDIY

2.1 Gambaran UmumSebelum tahun 1981, sistem tenaga

listrik di Jawa Bali terbagi atas beberapawilayah yang terpisah yaitu Jawa Barat-DKIJaya, Jawa Tengah, Jawa Timur, serta Bali.

1. Di Jawa Barat dan DKI Jaya, pengelolasistemnya adalah:

PLN Pembangkitan Jawa Barat dan DKI Jaya PLN Distribusi Jakarta-Tangerang PLN Distribusi Jawa Barat2. Di Jawa Tengah dan DIY, pengelola

sistemnya: PLN Wilayah XIII3. Di Jawa Timur, pengelola sistemnya: PLN Wilayah XII

KDNBO

KLSRI

KRAPK

RWALO

UNGAR

SRDOL

KLNGUWLERI

PDADI

SYUNG

SCANG

DIENG

TMGNG

KUDUS

PATIRBANG

BLORA

CEPU

NG AWI

MKRAN

KLATN

BNTUL

WATES

PWRJO

KBMEN

SGRAH

WALIN

STARA

KLBKL

JPARA

BRBES KBSEN

PMLNGBTANG

PKLON

MNANG

BM AYU

LMNIS

GBONG

WSARI

SLBRU

PDLAM

SLIM A

RDRUT

JKULO

JAJAR

GDEAN

KNTUG

MDARI

GRUNG

BAWENJELOK

BRNGI

MJNGO

BDONO

MRICA

LAUTAN INDONESIALAUTAN INDONESIALAUTAN INDONESIA

WNGRI

PYUNG

PEDAN

WilayahWilayah KerjaKerja RegionRegion JatengJateng & DIY& DIY

TBROKBDSLN

MDCAN

JABAR

JATIM

SRAGN

KRIAN

BJGRO

KEDIRI

TASIK

SRAGI

BANJARWSOBO

WBJAN

SM ANU

PALUR

GJYAN

14

15

1313

10

LAUT JAWALAUT JAWALAUT JAWA

SemarangKudus

Purwokerto

Yogyakarta

Surakarta

4. Di Bali, pengelola sistemnya: PLN Wilayah XI

Masing-masing wilayah ini mengelolasistem tenaga listriknya sendiri mulai daripembangkitan, transmisi, sampai padadistribusinya ke konsumen. Namun dalampelaksanaannya menghadapi berbagaimasalah, meliputi gangguan/kerusakan sistempembangkitan, jaringan transmisi, jaringandistribusi, dan ada wilayah yang mengalamikekurangan energi listrik karena besarnyabeban yang harus dipikul.

Dengan adanya sistem ini, PLNmembentuk Pusat Pengatur Beban (PLN P2B)yang mencakup pelaksanaan interkoneksiantar subsistem seJawa yang menanganipermasalahan-permasalahan sisteminterkoneksi tersebut. PLN P2B dibentukberdasarkan:

Surat Keputusan Direksi PLN No.032/DIR/81tanggal 30 Mret 1981

Surat Keputusan Direksi PLN No.088/DIR/81tanggal 1 September 1981

Surat Keputusan Menteri Pertambangan danEnergi No.1043/KTPS/M/ PERTAMBEN/81tanggal 3 September 1981

2.2 SEJARAH PT. PLN P3B JAWA-BALIRJTD

Sesuai keputusan direksi PT. PLN(PERSERO) No.257.K/010/15/ 2000 tentangpembentukan organisasi dan tata kerja unitbisnis strategis penyaluran dan pusatpengaturan beban Jawa Bali tanggal 2November 2000, organisasi PT. PLN(PERSERO) sebagai pusat laba (profit center)berubah menjadi unit pusat investasi dengansebutan Unit Bisnis Penyaluran dan PusatPengatur Jawa Bali (P3B JB).

Dalam perkembangan selanjutnyadibentuk region-region yang merupakanperpanjangan tangan P3B di daerah-daerah.Terdapat empat region P3B yaitu :

Region 1 RJKB, meliputi wilayah DKI Jayadan Banten

Region 2 RJBR, meliputi wilayah Jawa Barat Region 3 RJTD, meliputi wilayah Jawa

Tengah dan DIY Region 4 RJTB, meliputi wilayah Jawa Timur

dan sub region Bali

Gambar 2.1. Hirarki PT. PLN (PERSERO)dengan Region

2.3 PERAN DAN TUGASPT. PLN (Persero) P3B Jawa-Bali

Regional Jawa Tengah dan DIY mempunyaitanggung jawab untuk mengelola operasi danpemeliharaan sistem penyaluran, pengaturan,dan pengendalian subsistem tenaga listrikJawa Tengah dan DIY.

Gambar 2.2 Wilayah Kerja Region JawaTengah dan DIY

Berdasarkan operasi dan pemeliharaantransmisi, RJTD saat ini dibagi menjadi 5UPT (Unit Pelayanan Transmisi) dan 2 UJT(Unit Jasa Teknik).

1. UPT Purwokerto 5. UPT Kudus2. UPT Semarang 6. UJT Salatiga3. UPT Yogyakarta 7. UJT Purwokerto4. UPT Surakarta

Tugas pokok dari PT. PLN (Persero)RJTD adalah sebagai berikut:

1. Mengatur pembebanan unit pembangkitwilayah penyaluran Jawa Tengah dan DIY.

2. Memantau dan mengawasi pengusahaanpembangkitan dan penyaluran di Jawa Tengah

dan DIY, dalam rangka pengendalian dankeandalan mutu sistem.

3. Mengatur konfigurasi jaringan di daerahsedemikian rupa untuk kelangsungan sistemagar tetap dalam keadaan aman.

4. Menjaga profit tegangan sistem 150kV,30kV, 22kV sehingga selalu dalam batas yangdiijinkan.

5. Menganalisa kondisi operasi sistem denganbantuan fasilitas offline sehingga operasisistem dapat memenuhi keandalan dan mutu.

6. Menerima dan mencabut ketidaknormalanatau gangguan peralatan pembangkit ataupenyaluran serta menganalisa untukmengambil tindak lanjut operasional dalamupaya menormalkan sistem, bila diperlukanmengadakan konsultasi dengan P3Bkhususnya yang berkaitan dengan sisteminterkoneksi Jawa-Bali.

7. Memberi informasi real time yang diperlukanoleh P3B (UBOS).

8. Melakukan koordinasi dengan PLN Distribusidalam hal pengaturan pembebanan GarduInduk di daerah kerjanya.

3. SISTEM SCADAFasilitas SCADA diperlukan untuk

melaksanakan pengusahaan tenaga listrikterutama pengendalian operasi secararealtime. Suatu sistem SCADA terdiri darisejumlah RTU (Remote Terminal Unit),sebuah Master Station/ACC (Area ControlCenter), dan jaringan telekomunikasi dataantara RTU dan ACC. RTU dipasang disetiap Gardu Induk atau Pusat Pembangkityang hendak dipantau. RTU ini bertugasuntuk mengetahui setiap kondisi peralatantegangan tinggi melalui pengumpulanbesaran-besaran listrik, status peralatan, dansinyal alarm yang kemudian diteruskan keACC melalui jaringan telekomunikasi data.RTU juga dapat menerima dan melaksanakanperintah untuk merubah status peralatantegangan tinggi melalui sinyal-sinyal perintahyang dikirim dari ACC.

3.1 KOMUNIKASI SCADA3.1.1 Sistem Radio

Sistem radio banyak dipakai untukkeperluan komunikasi operasi sistem tenaga

listrik. sistem radio yang banyak dipakaiadalah :

a. Sistem Simplek satu atau dua frekuensiYaitu frekuensi untuk penerima (receiver)

dan Frekuensi untuk pengirim (transmitter).Sistem radio simplex dengan satu atau duafrekuensi ini kebanyakan memakai modulasifrekuensi sehingga distorsi relatif tidakbanyak tetapi jarak komunikasinya pendek.Untuk memperpanjang jarak komunikasimaka digunakanlah alat yang bernamarepeater.

b. Sistem duplexSistem ini selalu digunakan frekuensi yanglain antara penerima dan pengirim walaupuntanpa repeater, sehingga penerima danpengirim dapat berfungsi bersamaan.

c. Sistem Single side band (SSB)Sistem ini mengguanakan modulasi

amplitudo dengan hanya satu band yangdipakai, upper atau lower side band. Sistemini kualitas suaranya tidak sebaik yangmengguanakan modulasi frekuensi, tetapijangkauannya lebih jauh.

3.1.2 Sistem Power Line Carrier (PLC)Sistem telekomunikasi yang

menggunakan SUTT dan SUTET sebagaisaluran, biasa disebut Power Line Carrier(PLC) dan hanya dipakai di lingkunganperusahaan listrik. Dalam sistem PLC, SUTTatau SUTET selain menyalurkan energi listrikjuga mengirimkan sinyal komunikasitelekomunikasi. Sinyal telekomunikasi yangdisalurkan adalah untuk pembicaraan dan jugauntuk data.3.1.3 Jaringan Telepon

Agar saluran telekomunikasi baik yangberupa saluran dari Perusahaan UmumTelekomunikasi, PLC atau saluran Radiodapat dimanfaatkan oleh sebanyak mungkinorang, maka pada ujung-ujung saluran inidipasang Sentral Telepon Lokal Otomat(STLO).3.1.4 Jaringan Fiber Optik

Dengan adanya teknologi fiber optik(FO), perusahaan listrik menggunakan saluranFO untuk keperluan operasinya, karena bisadipasang dalam kawat tanah pelindungsambaran petir dari saluran transmisi. Pada

saluran transmisi yang sudah beroperasi tetapibelum ada saluran FO-nya, saluran FO bisadiberikan pada kawat tanah dalam keadaanoperasi atau dipasang di bawah kawat fasa.

3.2 KONFIGURASI SISTEM SCADASistem SCADA terdiri dari sebuah

Master Station dan beberapa RTU (RemoteTerminal Unit). Master Station dalamberhubungan dengan RTU ada beberapa jenisnetwork, yaitu:

1. Point to PointMerupakan konfigurasi network satu MasterStation (MS) untuk satu RTU.

Gambar 3.1. Konfigurasi point to point2. Star

Merupakan konfigurasi network satu MasterStation (MS) untuk beberapa RTU.

Gambar 3.2. Konfigurasi star

3. Party LineMerupakan konfigurasi network satu MasterStation (MS) untuk beberapa RTU pada satujalur komunikasi tunggal.

Gambar 3.3. Konfigurasi Party line4. Mix Star and Party Line

Merupakan konfigurasi network satu MasterStation dengan beberapa jalur komunikasiuntuk beberapa RTU.

Gambar 3.4. Konfigurasi Mix Star and Partyline

Konfigurasi network ini yang dipakai diregion Jawa Tengah dan DIY.

3.3 FUNGSI SISTEM SCADAFungsi utama sistem SCADA ada 3

macam :1. Telecontrolling, yaitu pengoperasian

peralatan switching pada Gardu Induk atauPusat Pembangkit yang jauh dari pusatkontrol.

2. Telesignaling atau teleindikasi, yaitumengumpulkan informasi mengenai kondisisistem dan indikasi operasi, kemudianmenampilkannya pada pusat kontrol (dalamhal ini UPB

3. Telemetering, yaitu melaksanakanpengukuran besaran-besaran sistem tenagalistrik pada seluruh bagian sistem, lalumenampilkannya pada Pusat Kontrol.

3.4 PERALATAN SCADA3.4.1 Master Station

Master station berfungsi untukmengolah data yang diterima dari sistemtenaga listrik (Pusat listrik, Gardu Induk dll)yang ada fasilitas SCADA untuk dimonitoroleh operator melalui peralatan bantu yangdisebut Human Machine Interface (HMI).Master station terdiri dari :

Komputer utama (Main Computer) Front-end komputer Human Master Interface (HMI) Peralatan pendukung (UPS, Telekomunikasi)

3.4.2 Human Machine Interface (HMI)Human Machine Interface adalah

suatu peralatan diruang control yangberfungsi sebagai perantara antara operator(dispatcher) dengan sistem komputer. Denganadanya Human Machine Interfacememudahkan operator memonitor sistemjaringan tenaga listrik yang ada diwilayahnya.3.4.3 Remote Terminal Unit (RTU)

Remote Terminal Unit (RTU)berfungsi untuk mengumpulkan data statusdan pengukuran peralatan tenaga listrik,kemudian mengirimkan data dan pengukurantersebut ke Master Station (pusat control)setelah diminta oleh Master. Disamping itu

RTU berfungsi melaksanakan perintah darimaster station (remote control).

RTU terpasang pada setiap GarduInduk (GI) atau pusat pembangkit yangmasuk dalam sistem jaringan tenaga listrik.Remote Terminal Unit (RTU) terdiri darikomponen-komponen antara lain:

Central Processing Unit (CPU) Memory Modul Input / Output (I / O) Modul Power supply Telemetering (TM) yang datang dari CT, VT

melalui transducer disambung langsung kemodul Analog input.

Telesinyal (TS) yang datang dari peralatan GI(PMT, PMS, ES, Trafo dll) disambunglangsung ke modul digital input.

Telekontrol digital (TC) yang dkeluarkan darimodul analog output disambung ke peralatanpembangkit atau Gardu induk (PMT, PMS,ES dll) yang dilengkapi dengan motorpenggerak untuk dikontrol dari pusatpengatur.Telecontrol analog (TC) yang dikeluarkandari modul analog output disambung ke UnitPembangkit yang bisa diatur pembebanannya.

4. RTU560Konsepnya dibagi menjadi 2 bagian:

1. Unit komunikasi baru yang terdapat disubrack komunikasi.

2. Unit Input Output di subrack I/O.Unit komunikasi dan I/O board dari RTU560 berdasarkan card standar Eropa.

Gambar 4.1. Modul-modul RTU560Sebelum dipasang pada pusat

pembangkit ataupun Gardu Induk, modul-modul RTU560 perlu diset terlebih dahulumenggunakan software RTUtil560. Modul-modul tersebut dipasang ke dalam Subrak23ET23.

Gambar 4.2. SubRak 23ET23

Gambar 4.3. Konsep perangkat RTU560

4.1 MODUL RTU5604.1.1 Modul CPU dan Memory

Modul CPU merupakan jantung dariRTU. Sebagai unit pemroses pusatnyamenggunakan microprocessor ELAN 400(486) @ 66 MHz yang dapat mengolah data32 bit dengan kapasitas memori RAM 8 MB,dan Flash Memory 8 MB. Modul CPUmemiliki tugas pokok sebagai berikut :a. Menerima data berupa perintah dan

sebagainya dari Master Station.b. Mengirim data pengukuran, isyarat

indikasi dari GI dan Pusat PembangkitListrik ke Master Station.

c. Membaca data dari GI dan PusatPembangkit Listrik yang berupa besaranlistrik, status, indikasi.

d. Menyampaikan data/perintah dari MasterStation untuk dilaksanakan olehperalatan pada GI dan Pusat PembangkitListrik.

4.1.2 Modul Digital InputModul ini adalah yang menerima

sinyal input digital yang menunjukkan statusPMT, PMS, alarm-alarm dari suatu GarduInduk dan Pusat Pembangkit listrik.Banyaknya isyarat digital yang dapatdikontrol oleh suatu modul adalah 16 isyarat.Dalam RTU560 modul digital input yangdipakai adalah 23BE21.4.1.3 Modul Digital Output

Modul ini berfungsi sebagai keluarandari fungsi telekomando. Jika ada instruksidari Master Station untuk membuka ataumenutup PMT, PMS maka relay (yang sesuaidengan isyarat telekomando). Dalam RTU560modul digital output yang dipakai adalah23BA20.4.1.4 Modul Analog Input

Modul ini berfungsi menerimabesaran-besaran analog yang berasal daritransducer yang membangkitkan "volt" atau"milliampere" yang menunjukkan besaranlistrik MW, MVAR, Volt, Ampere. DalamRTU560 modul analog input yang dipakaiadalah 23AE21.4.1.5 Modul Analog Output

Modul ini merupakan output darifungsi telekomando untuk data analog yangberupa DC volt atau DC miliamper, yangdipakai Master Station untuk memberikanperintah operasi ke suatu set point controllermisalnya merubah tap trafo, pengaturanfrekuensi di unit pembangkit. Kontrolkeluaran analog untuk control loop, penampilinstrumen, pengukuran dapat dikoneksikandengan RT560 menggunakan modul AnalogOutput 23AA20.4.1.6 Modul Watchdog

Modul ini berfungsi mengawasisaluran transmisi data.4.1.7 Modul Modem

Modul ini berfungsi sebagai pemancaryang dilengkapi modulator dan sebagaipenerima yang dilengkapi dengandemodulator. Jadi pemancar dan penerima

tergabung dalam satu modul. Dalam RTU560modul modem yang dipakai adalah 23WT22.4.1.8 Modul Fibre Optic Coupler

Modul ini berfungsi sebagai data busuntuk menghubungkan peralatan (tier) utamadengan peralatan (tier) perluasan. m RTU560modul fibre optic coupler yang dipakai adalah23OK20.4.1.9 Modul Power Supply

Modul ini sebagai penyedia sumberdaya untuk semua modul di Remote TerminalUnit. Tegangan yang disediakan adalahtegangan DC 48 v, 24 v dan 5 v. DalamRTU560 modul yang dipakai adalah 23NG23,23NG24, dan 560PSU01. Modul powersupply 23NG23 dipakai di Tanjung Jati B danGI Lomanis. Modul power supply 23NG24,dan 560PSU01 dipakai di PLTU Cilacap.

5. KESIMPULAN DAN SARAN5.1. KESIMPULAN

Dari uraian dan penjelasan yang telahpenulis sampaikan pada bab-bab sebelumnya,dapat diambil beberapa kesimpulan sebagaiberikut :1. Dalam mengendalikan sistem tenaga

listrik harus diusahakan agar sistemselalu dalam keadaan normal, sehinggaaspek pengoperasian sistem tenaga listrikyang meliputi keandalan, kualitas, danekonomis dapat dicapai dan memperolehhasil yang maksimal.

2. Sistem SCADA terdiri dari MasterStation (MS), Remote Terminal Unit(RTU) dan Saluran Komunikasi antarMaster Station dan RTU. Sistem SCADAmempunyai fungsi utama sebagaitelecontrolling, telesignalling, dantelemetering.

3. Remote Terminal Unit (RTU) berfungsiuntuk mengupulkan data status danpengukuran peralatan tenaga listrik,kemudian mengirimkan data danpengukuran tersebut ke Master Station(pusat control) setelah diminta olehMaster. Disamping itu RTU berfungsimelaksanakan perintah dari masterstation (remote control).

4. Salah satu jenis RTU yang ada di PTPLN P3B Region III adalah RTU560

yang mulai dioperasikan pada tahun2006. RTU560 dioperasikan di 3 tempatyaitu: Tanjung Jati B, PLTU Cilacap, danGI Lomanis. Masing-masing RTUmempunyai beberapa modul yangberbeda fungsi.

5. Secara garis besar modul-modul yangmenyusun RTU560 adalah: modul CPU& Memory, modul Digital Input, modulDigital Output, modul Analog Input,modul Analog Output, modul Watchdog,modul Modem, dan modul PowerSupply.

5.2. SARAN1. Untuk tercapainya fungsi yang optimum

pada RTU560 maka fungsi pemeliharandan perawatan harus selalu dijalankansehingga peralatan selalu tetap terjagadalam kondisi yang baik.

2. Dengan perkembangan teknologi yangsemakin pesat, RTU yang dilengkapidengan mikrokomputer yang disebutintellegent remote sangat diperlukan.Karena dapat melakukan fungsi-fungsisecara otomatis tanpa perintah dariMaster Station.

DARTAR PUSTAKA[1] Anonim, ENVIRONMENTAL DATA,

DATA SHEETS OF RTU560HARDWARE BOARDS AND UNITS(Germany: Kallstadter Straße 1, 2001)

[2] Anonim, REMOTE TERMINAL UNITRTU560 (Germany: Kallstadter Straße1, 2001)

[3] Bailey, David, Edwin Wright,PRACTICAL SCADA FORINDUSTRY (Australia: IDCTechnologies, 2003)

[4] Sabur Gunawan, TECHNIC PLN,Bengkel dan LAB. Elektroninika PLNPusat Pengaturan Beban SistemTenaga Listrik se-Jawa: Jakarta, 1983.

Andika Hasan Ghozali,lahir 17 Agustus 1985 diSragen. SD dan SMP diGemolong dan SMA diSurakarta. Sekarang tengahmenjalani studi diUniversitas Diponegoro

Semarang konsentrasi kontrol.

Semarang, 3 Agustus 2011Dosen Pembimbing

Budi Setiyono, ST. MTNIP. 197005212000121001