1

Makalah Seminar Kerja Praktek PENGGUNAAN PLC(POWER LINE CARRIER) PADA SISTEM SCADA (SUPERVISORY

CONTROL AND DATA ACQUISITION) PT. PLN (PERSERO) APB JATENG DAN DIY Ellian Adhi Satya. (21060111140131), Enda Wista Sinuraya, ST. MT (198012112010121001)

Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Jalan Prof. H. Soedarto, S.H., Tembalang, Semarang Kode Pos 50275 Telp. (024) 7460053, 7460055

Fax. (024) 746055 ellian.adhi@gmail.com

Abstrak- SCADA (Supervisory Control And Data Aquitition) adalah suatu sistem berbasis komputer yang dapat memonitor dan mengontrol peralatan pada gardu induk dari jarak jauh secara real time. Dalam operasinya, SCADA memerlukan RTU (Remote Terminal Unit) sebagai unit pengawas langsung dan juga unit pelaksana operasi dari pusat kontrol (Master Station). Sehingga RTU dapat diibaratkan sebagai penghubung antara Master Station dengan Panel Control.

Dalam sistem gardu induk konvensional, dikenal salah satu sistem dengan menggunakan sistem Power Line Carrier (PLC). Power line carrier (PLC) adalah teknologi yang memanfaatkan saluran listrik sebagai sarana komunikasi suara, komunikasi data, dan teleproteksi dengan menumpangkan sinyal data pada jala-jala listrik. Teknologi ini mempermudahkan dalam akses komunikasi sebab sistem komunikasi akan lebih ringkas dan hemat biaya.

KataKunci: SCADA,PLC,APB

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam rangka menjaga kelancaran sistem

kelistrikan baik untuk penyaluran maupun pembangkitan oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN), maka Area Pengatur Beban yang merupakan unit fungsional di bawah lingkup PLN, mengadakan suatu pengontrolan sistem yang dilakukan secara terpadu dengan menerapkan sistem komputer sebagai pengolah data yang diterima dan dikirim. Pengontrolan sistem tersebut mencakup pengukuran pengukuran yang dilakukan di lokasi Gardu Induk. Berbagai pengukuran yang ada diubah menjadi pengukuran listrik yang kemudian dikumpulkan dan diamati secara terpusat melalui alat alat di dalam ruangan pengontrol.

Untuk itu diperlukan suatu alat pengontrol yang andal, dan memiliki sistem proteksi terhadap gangguan gangguan dalam pengaturan pembangkit dan beban sistem tenaga listrik guna mengawasi kondisi operasional agar tercapai mutu listrik yang baik dan membatasi gangguan dan lamanya gangguan yang terjadi pada sistem. Power line carrier (PLC) adalah salah satu sistem kontrol yang memanfaatkan saluran listrik sebagai sarana komunikasi suara, komunikasi data, dan teleproteksi dengan menumpangkan sinyal data pada jala-jala listrik. Proses pengumpulan data yang diperlukan tersebut diterapkan untuk pengontrolan sistem yang ada dan keperluan pengambilan keputusan atau tindakan dengan cepat dan akurat agar setiap gangguan yang terjadi dapat dengan cepat diantisipasi.

1.2 Tujuan Tujuan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelarSarjana di UniversitasDiponegoro.

2. Sebagai perbandingan antara ilmu yang didapatkan di bangku perkuliahan dengan ilmu yang didapat pada industri selama masa KerjaPraktek (KP).

3. Meningkatkan pengetahuan dan wawasan dibidang teknologi khususnya mengenai transmisi energi listrik.

4. Mempelajari sistem kerja SCADA. 5. Mengetahui cara kerja Power Line Carrier.

1.3 Batasan Masalah Batasan masalah pada makalah ini adalah

sebagai berikut: 1. Pengenalan peralatan SCADA pada tingkat

Area Pengatur Beban 2. Cara kerja dan peralatan sistem Power Line

Carrier(PLC) PT PLN (Persero) APB Jawa Tengah dan DIY.

2

II. DASAR TEORI

2.1 SCADA SCADA adalah singkatan dari Supervisory

Control adn Data Acquisition. Dari makna harfiah kata dapat dijelaskan Supervisory atau pengawasan dengan menggunakan sistem SCADA untuk melakukan pengamatan terhadap sistem kelistrikan. Control, sarana untuk mengendalikan / mengubah keadaan suatu peralatan dari jarak jauh misalnya buka / tutup PMT. Data, semua informasi dari status perlatan yang dipantau dengan sistem SCADA. Acquisition, pengambilan data dari sistem yang dipantau yakni dari gardu induk dan pembangkit terpantau untuk dikirim ke master station. Adanya sistem SCADA memudahkan dispatcher untuk memantau keseluruhan jaringan tanpa harus melihat langsung ke lapangan. Ketiadaan SCADA dapat diibaratkan seorang yang berjalan tanpa melihat. Sistem SCADA sangat dirasakan manfaatnya terutama pada saat pemeliharaan dan saat penormalan bila terjadi gangguan. Prinsip Utama SCADA adalah:

Telesignalling adalah suatu proses pcngiriman sinyal jarak jauh yang menyatakan status suatu peralatan melalui media komunikasi data.

Telemetering adalah suatu proses pcngiriman besaran ukur jarak jauh melalui media komunikasi data.

Telecontrol adalah suatu proses pengendalian jarak jauh melalui media komunikasi data.

Gambar 1. Blok Diagram Sistem SCADA

Dalam pengoprasian SCADA, sistem SCADA memiliki 3 komponen utama yang

memiliki fungsi berbeda. Ketiga komponen tersebut adalah :

1. Master Station Master Station merupakan pusat pengawasan atau inti dari suatu sistem SCADA yang terletak di Pusat Pengatur (ACC). Master Station adalah kumpulan perangkat keras dan perangkat lunak yang ada di Control Centre, pada umumnya konfigurasi sebuah Master Station tidak akan sama, melainkan disesuaikan dengan kebutuhan SCADA.

2. Remote Terminal Unit Remote Terminal Unit (RTU) adalah suatu peralatan yang terpasang pada gardu yang mana didalamnya terdapat prosesor yang berfungsi sebagai mengambil data baik status maupun data pengukuran secara scanning/polling, serta melaksanakan perintah perintah dari HMI (Human Master Interface) yaitu seperti buka tutup CB (Circuit Breaker), melaporkan realisasi apa yang diperintahkan HMI secara lengkap dengan keadaan real time.

3. Media Komunikasi Media Komunikasi merupakan sarana atau perangkat yang menghubungkan atau mengkomunikasikan antara Master Station dengan RTU

2.2 Power Line Carrier (PLC) Sistem komunikasi Power Line Carrier

(PLC) merupakan seistem komunikasi yang menggunakan saluran transmisi tegangan tinggi (SUTT) atau saluran transmisi tegangan ekstra tinggi (SUTET) sebagai media transmisinya. Sistem PLC ini pertama kali didemonstrasikan penggunaanya pada tahun 1919 oleh General Electric CO, dan mulai diterapkan di Amerika Serikat sejak tahun 1920-an. Pertama kali PLC digunakan hanya untuk komunikasi suara saja tetapi setelah adanya perkembangan teknolgi yang cukup pesat maka PLC dapat juga digunakan untuk pengaturan relay dan komunikai data. Pada mulanya sistem ini hanya digunakan untuk transmisi digunakan untuk transmisi sinyal suara saja. Selanjutnya, sistem PLC dalam pengembangannya di Indonesia digunakan untuk perngoperasian relay-relay proteksi dan untuk komunikasi data. Dengan adanya perkembangan

3

dunia elektronika yang cukup pesat aka peralatan PLC pun terus dikembangkan.

III. PEMBAHASAN 3.1 Peralatan Power Line Carrier

Gambar2. Blok diagaram PLC

Peralatan Kopling Tegangan Tinggi 1. Wave Trap / Trap Line Wave Trap berfungsi untuk memblokir frekuensi tinggi yang dipancaran atau diterima terminal PLC agar tidak masuk ke peralatan Gardu Induk serta meneruskan frekuensi jala-jala 50Hz dari jaringan transmisi tegangan tinggi. Dengan demikian wave trap mempunyai impedansi yang tinggi terhadap frekuensi kerja PLC dan berimpedansi rendah terhadap frekuensi jala-jala. Disamping itu wave trap harus dapat menahan arus nominal dan arus yang timbul akibat adanya gangguan tanpa mengalami kerusakan. 2. Kapasitor Kopling Sifat Kapasitor kopling merupakan kebalikan dari sifat wave trap dimana kapasitor kopling mempunyai impedansi rendah terhadap frekuensi rendah terhadap frekuensi kerja dari PLC (frekuensi tinggi) dan berimpedansi tinggi terhadap frekuensi 50Hz dari arus jala-jala. Karena sifatnya tersebut maka kapasitor kopling digunakan untuk meneruskan frekuensi tinggi yang dikeluarkan oleh terminal PLC serta menegah frekuensi jala-jala 50Hz agar tidak memasuki peralatan PLC. 3. Line Matching Unit (LMU) Fungsi dari LMU adalah sebagai berikut: a. Menyesuaikan impedansi karakteristik saluran tegangan tinggi dengan impedansi kabel koaksial yang menuju terminal PLC. b. Menjaga peralatan terminal PLC terhadap tegangan lebih.

c. Mengatur agar reaktansi kapasitif dari kapasitor kopling emberikan beban resistif bagi perlatan terminal PLC. 4. Peralatan Pengaman/Protective Device Protective Device merupakan pengaman terhadap sisi tegangan rendah dari induksi atau denyutan sisi tegangan tinggi. Walaupun sudah terpasang kopling kapasitor sebagai penahan tegangan tinggi tetapi sifat dari kapasitor yang mampu menyimpan dan menyalurkan tegangan listrik yang melaluinya, maka tentu akan ada induksi pada sisi tegangan rendahnya terutama bila terjadi denyutan pada jaringan tenga listrik. Induksi ini akan terus naik bila tidak dibuang, oleh karena itu digunakanlah protective device yang terdiri dari: 1. Kumparan Penyalur 2. Saklar Pertanahan 3. Penangkal Petir 4. Sekring Peralatan Dalam Peralatan dalam terdiri dari peralatan yang bertujuan untuk mencatu daya semua peralatan PLC agar bekerja dengan baik. Peralatan dalam terdiri dari: 1. Rectifier Rectifier adalah alat bantu perlatan PLC sebagai penata arus untuk mengisi kebutuhan baterai atau mensuplai tegangan DC 48 Volt untuk catu daya PLC dan PABX. 2. Baterai Baterai adalah pensuplai tenaga pada peralatan PLC yang memang menggunakan tenag arus DC 48 Volt. Baterai ini adalah baterai alkaline yang mampu bertahan lama dan dapat menjalankan peralatan telekomunikasi bila terjadi gangguan pada suatu tempat. Arus searah ini masuk ke peralatan telekomunikasi melalui kotak sekering pembagai sebaai pengaman. Dalam pengisian baterai ada dua macam proses yaitu: 1. Floating Proses pengisian baterai yang disesuaikan denga kebutuhan beban, misalnya peralatan PLC, modem, dan PABX membutuhkan arus sebesar 15A, maka pengisian baterai juga 15. 2. Boosting Proses pengisian baterai dengan arus besar dalam waktu tertentu. Jika baterai sudah terisi penuh

4

maka secara otomatis akan berpindah ke pengisian seacara floating. Kedua proses ini dapat diketahui denga melihat lampu indikator yang terdapat pada panel pengisi baterai. 3.2 Saluran Transmisi Tegangan Tinggi 1. Peralatan Transmitter

Untuk prinsip kerja dari PLC ini hampir sama dengan komunikasi radio tapi yang membedakan adalah media yang digunakan. Untuk PLC ini media yang digunakan adalah saluran transmisi tegangan tinggi yang mempunyai frekuensi 50Hz, sedangkan radio menggunakan media antena melalui perambatan udara. Pada bagian pemancarnya juga menerapkan teknik modulasi, filter, dan pencampur. 2. Peralatan Receiver

Pada bagian ini tidak berbeda jauh dengan bagian transmitter, sebelum masuk ke rangkaian receiver sinyal kawat tembaga bertegangan tinggi terlebih dahulu harus dipilih. Hal ini dilakukan agar tegangan tinggi kawat tidak masuk ke rangkaian yang menggunakan tegangan DC. Setelah sinyal termodulasi diambil dari kawat bertegangan tinggi maka sinyal tersebut akan diumpan ke BPF dengan tujuan menghilangkan frekuensi lain yang tidak digunakan, misalnya frekuensi jala-jala 50Hz. Demodulasi I digunakan untuk memodulasikan sinyal antara kanal 1 dan kanal 2 yang kemudian akan dipisahkan. Masing-masing kanal yang telah terpisah untuk selanjutnya akan diambil frekuensi tengahnya untuk kemudian akan dimodulasikan kembali ke sinyal asli dengan cara menghilangkan frekuensi pembawa 20KHz. Keluaran yang berupa sinyal informasi itu selanjutnya akan di filter agar tidak ada interferensi dengan sinyal yang lain, sehingga didapatkan sinyal yang asli.

3.3 PLC sebagai Komunikasi Suara PT. PLN menggunakan PLC sebagai sarana

komunikasi suara pengganti sistem radio yang kurang andal. Komunikasi suara diperlukan untuk menghubungkan komando pengaturan antara pusat dengan gardu-gardu induk dan pusat-pusat pembangkit di daerah-daerah.

1. Komponen PABX Komponen utama PABX antara lain adalah

processor , memory, dan peralatan switching jaringan. Komponen-komponen tersebut

dihubungkan melalui common control bus yang membawa aliran data dan instruksi dengan pengaturan dari processor.

2. Cara Kerja PABX PABX pada sistem PLC bekerja seperti halnya dengan panggilan telepon biasa. Ketika pelanggan mengangkat pesawat telepon untuk menghubungi suatu nomor, pesawat telepon akan menerima dial tone yang berarti sentral telepon siap menerima pulsa berupa nomor-nomor yang ingin dihubungi pelanggan. Setelah nomor selesai ditekan selector akan menghubungkan dengan nomor tujuan. Pesawat tujuan akan menerima ring back tone sampai pesawat tujuan mengangkat telepon untuk memulai pembicaraan.

3. Sistem Pengiriman dan Penerimaan Sinyal

Setelah pesawat telepon diangkat dan dial tone terdengar, pesawat pemanggil akan memasukkan nomor telepon yang dihubungi (misal nomor telepon GI di daerah).

4. Kinerja Sistem Komunikasi Jaringan komunikasi telepon pada PT.PLN

menghubungkan Region Control Center (RCC) dengan seluruh GI dan pusat pembangkit di regionnya.

a. Komunikasi Normal b. Komunikasi Konferensi

3.4 PLC sebagai Sarana Komunikasi Data

Data besaran listrik MW, KV, Cos Q diambil dari Potensial Transformer (trafo tegangan) dan dari Current Transformer (trafo arus) disebut data analog, data ini masuk ke primary converter diubah menjadi bentuk voice band signal setelah dalam bentuk sinyal suara diolah di RTU dan dikirim melalui PLC ke Control Center. 3.5 PLC untuk Teleproteksi

Teleproteksi yang menggunakan fasilitas PLC carrier ini ada 2 macam yaitu yang menggunakan carrier tersendiri, terlepas dari PLC serta yang ditumpangkan ke PLC sebagai informasi. 1. Power Line Carrier for Relay

PLCR hanya memancarkan carrier saja ke PLCR disisi lawan demikian sebaliknya, apabila ada gangguan, rele bekerja dan ini merupakan command yang memerintahkan menghentikan pengiriman carrier, PLCR lawan merasakan tidak ada lagi pancaran

5

yang diterima akan memerintahkan kontak bekerja memberi command pada rele pengaman untuk melanjutkan action ini pada rangkaian pengaman selanjutnya. 2. Audio Teleproteksi (ATP)

Sinyal digital dari kontak rele sebagai command diubah menjadi sinyal audio atau sinyal suara dan dipancarkan melalui PLC sebagaimana proses pengiriman data atau suara.

IV. PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1. PT.PLN (Persero) APB Jateng & DIY

berfungsi sebagai pusat penyaluran dan pengaturan sistem ketenagalistrikan di wilayah Jawa Tengah dan DIY. Sistem pengaturan yang digunakan adalah SCADA (Supervisory Control and Data Aquicition). SCADA merupakan sistem pengawasan dan control yang digunakan pada sistem ketenagalistrikan PT.PLN. Komponen utama dari SCADA adalah:

a. Master Station Master Statiion merupakan bagian sistem SCADA yang berada di control center. Control center terdiri dari ruang komputer dan ruang dispatcher. Fungsi dari master station adalah sebagai penerima data, pengawas, dan pengatur sistem kelistrikan PLN.

b. Remote Station Remote Station merupakan stasiun yang dipantau,atau diperintah dan dipantau oleh master station, yang terdiri dari gateway, IED, local HMI, dan RTU. Fungsinya mengambil dan mengirimkan data lapangan yang dibutuhkan oleh master station.

c. Sarana Telekomunikasi Salah satu sarana telekomunikasi pendukung untuk sistem SCADA adalah sistem komunikasi Power Line Carrier (PLC) yang menggunakan saluran transmisi tegangan tinggi (SUTT) atau saluran transmisi tegangan ekstra tinggi (SUTET) sebagai media transmisinya.

2. Peralatan PLC terdiri dari peralatan luar dan peralatan dalam. Peralatan kopling tegangan tinggi terdiri dari:

a. Wave Trap, berfungsi memblokir frekuensi tinggi dari PLC agar tidak masuk ke peralatan gardu induk serta meneruskan frekuensi jala-jala 50Hz dari jaringan transmisi tegangan tinggi.

b. Kolping Kapasitor, berfungsi meneruskan frekuensi tinggi PLC serta mencegah frekuensi jala-jala 50Hz agar tidak memasuki peralatan PLC.

c. Line Matching Unit (LMU), berfungsi sebagai penyesuai impedansi antara peralatan PLC dengan media transmisi.

d. Pengaman, berfungsi sebagai pengaman terhadap sisi tegangan rendah dari induksi atau denyutan sisi tegangan tinggi.

Peralatan dalam terdiri dari: a. Rectifier, berfungsi sebagai penata arus

untuk mengisi kebutuhan baterai. b. Baterai, berfungsi sebagai penyuplai

tenaga pada peralatan PLC. 3. Penggunaan sistem PLC oleh PT.PLN

merupakan suatu langkah yang tepat karena dengan menggunakan PLC diperoleh keuntungan antara lain: Andal Relatif aman dari gangguan alam Ekonomis karena menggunakan media

yang dasarnya memang dimiliki PT.PLN yaitu dengan SUTT.

Biaya perawatan rendah Saluran relatif mudah diperpanjang oleh

PT.PLN Kerahasiaan informasi yang

ditransmisikan lebih terjamin

Sedangkan kekurangannya adalah bidang frekuensi yang berbatas dari sistem PLC dan transmisinya yang terpengaruh induksi tegangan tinggi dari media transmisinya sendiri. Akan tetapi secara umum PLC sangat menguntungkan bagi PT.PLN terutama dari sisi ekonomis karena PT.PLN tidak perlu media lain atau perusahaan lain untuk menyediakan sarana telekomunikasi

6

4.2 Saran 1. Agar tidak terperngaruh oleh induksi tegangan

tinggi, baiknya Sistem Gardu Induk Konvensional pada SCADA segera diadakan perubahan ke Sistem Otomasi Gardu Induk.

V. DAFTAR PUSTAKA

[1] _____. (Agustus 2005). Fungsi SCADA - Edisi 1 Revisi 2.

[2] K. B. (2007). Draft Standar Bidang Operasi dan Pemeliharaan Sistem SCADA. Jakarta Selatan: SPLN S7 001.

[3] _____. (n.d.). Retrieved 11 2, 2014, from wikipedia: http://id.wikipedia.org/wiki/SCADA

[4] _____. (n.d.). Retrieved 11 2, 2014, from wikipedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Power Line Communication

[5] Gunawan, S. (1983). TECHNIC PLN, Bengkel dan LAB.Elektronika PLN Pusat Pengatur Beban Sistem Tenaga Listrik se-Jawa. Jakarta.

BIODATA MAHASISWA

Ellian Adhi Satya (21060111140131) lahir pada tanggal 31 Desember 1993 di Semarang. Telah menempuh pendidikan di RA Islam Istiqomah Ungaran, SD Islam Istiqomah Ungaran , SMP Negeri 1 Ungaran, SMA Negeri 4 Semarang dan

saat ini menjadi mahasiswa di jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro Konsentrasi Teknologi Informasi.

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Enda Wista Sinuraya.ST. MT. NIP.198012112010121001