2. Your Future Starts Today!
https://infopmb.itpln.ac.id
Your Future Starts Today!
SMART SUBSTATION
KELOMPOK 2
3. https://infopmb.itpln.ac.id Your Future Starts Today!
Your Future Starts Today!
GRADE
Topik :
Tanggal Presentasi :
Dosen Pengampu :
Nama Kelompok :
Matakuliah :
-
SMART SUBSTATION
16 JANUARI 2024
PROF.IR.SYAMSIR ABDUH,M,Ph.D
1. SANDIKA LAODE NAMBO
(202011201)
S1 TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS KETENAGA LISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN
SMART GIRD DAN DIGITALISASI KETENAGA LISTRIKAN
4. SMART SUBSTATION
(GARDU PINTAR)
Gardu listrik merupakan elemen penting untuk pengoperasian jaringan listrik serta untuk memastikan
pasokan listrik yang stabil dan aman. Gardu induk juga bertanggung jawab untuk menerima energi
listrik yang dihasilkan di pembangkit listrik dan pembangkit listrik untuk menaikkan tegangannya
dan terhubung dengan jalur besar yang membawa energi ke kota-kota dan pusat-pusat konsumsi
besar. Di sana tegangan diturunkan lagi untuk dihubungkan dengan saluran tegangan menengah yang
akan membawa energi ke pusat transformasi yang kita miliki di jalan-jalan yang pada akhirnya akan
diturunkan menjadi tegangan rendah yang kita gunakan di rumah.
Gardu induk sangat penting untuk pengendalian listrik yang tepat dan untuk integrasi energi
terbarukan ke dalam jaringan listrik.
Gardu listrik pertama dibangun pada tahun 1882 di New York, meskipun baru pada tahun 1930
diperkenalkannya trafo distribusi yang memungkinkan gardu induk mengendalikan energi listrik
dengan presisi yang lebih tinggi, yang mendukung distribusi yang lebih efisien dan fleksibilitas yang
lebih besar dalam pengelolaan jaringan listrik.
5. PRINSIP KERJA DAN PEMBAGIAN JENIS FUNGSI GARDU
Gardu listrik biasanya terdiri dari berbagai peralatan dan
struktur, seperti trafo, switchgear, busbar, relai pelindung, sistem
kendali, dan komponen lain yang membantu mengendalikan dan
mendistribusikan daya listrik. Gardu listrik merupakan
komponen penting dari jaringan listrik yang memainkan peran
penting dalam memastikan distribusi daya listrik yang aman,
efisien, dan andal kepada pengguna akhir. Gardu induk dapat
dikategorikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan fungsi dan
lokasi spesifiknya dalam jaringan listrik.
• Gardu induk step-up, yang menerima listrik dari pembangkit
listrik dan meningkatkan tegangan untuk transmisi jarak jauh.
• Gardu Transmisi, yaitu menerima tenaga listrik bertegangan
tinggi dari saluran transmisi dan menurunkan tegangan tersebut
untuk disalurkan ke subsaluran transmisi atau ke gardu
distribusi.
• Gardu distribusi, yang menerima listrik bertegangan rendah dari
gardu transmisi dan selanjutnya mengurangi tegangan untuk
didistribusikan ke rumah dan bisnis.
6.
7. PERAN GARDU INDUK DALAM JARINGAN LISTRIK
Jaringan listrik utilitas terdiri dari serangkaian komponen: lokasi di mana listrik
dihasilkan dalam hal ini pembangkit listrik, stasiun transmisi yang memastikan
bahwa listrik yang dihasilkan didistribusikan secara efisien, dan stasiun distribusi
yang menyalurkan listrik ke industri, kantor, dan rumah kita. Setiap komponen
jaringan listrik harus berkomunikasi satu sama lain - sebuah tugas yang semakin
kompleks, namun semakin penting seiring dengan kemajuan perusahaan utilitas
dalam memodernisasi jaringan listrik mereka.
Gardu induk mencakup dua area kendali utama yang menentukan fokus
transformasi digital dan nirkabel:
• Switchyard tempat saluran listrik masuk dan keluar tiba dan peralatan
pengoperasian tenaga listrik serta elemen kontrol utama berada. Elemen-elemen
ini mencakup trafo daya, pemutus sirkuit, recloser, dan trafo instrumen (yang
menyediakan versi tegangan dan arus yang diperkecil).
• Ruang kendali Tempat peralatan sekunder seperti relai dan kendali proteksi
elemen utama diterapkan
8. Transformasi nirkabel dari halaman saklar gardu induk
Gardu induk saat ini memiliki jalur khusus yang digerakkan oleh tembaga ke setiap elemen kontrol
utama, yang menjalankan satu kasus penggunaan pada satu waktu. Untuk memperluas kemampuan
gardu induk, perusahaan utilitas harus menambahkan bundel kabel dan meningkatkan saluran kabel
yang menghubungkan gardu induk ke ruang kendali. Selain berat, sistem ini bersifat analog. Mereka
menggunakan protokol serial seperti Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) atau DLP3
yang digerakkan oleh flag pada level bit atau byte. Yang penting, protokol serial biasanya tidak
mendukung detak jantung (pemeriksaan status berkala yang memberi sinyal antara pusat kendali
dan setiap sensor) untuk memantau kesehatan perangkat. Pusat kendali tidak memiliki cara untuk
mengetahui secara real-time apakah pemutus arus berfungsi dengan baik sebuah risiko serius jika
terjadi keadaan darurat.
Standar yang berkembang seperti IEC61850 menangani evolusi dari protokol berbasis paket
serial/analog ke digital, lebih menyelaraskan ke arah kontrol dan komunikasi area luas. Hal ini
menetapkan arsitektur protokol untuk pengenalan arsitektur komunikasi standar yang ditawarkan
oleh nirkabel 3GPP.
9. SMARTSUBSTATION (GARDU PINTAR)
Gardu induk pintar berbasis IEC 61850 memainkan peran penting dalam jaringan pintar, yang merupakan
salah satu platform dasar untuk mendorong babak baru revolusi energi dan inovasi teknologi. Dengan
pengembangan perangkat elektronik cerdas yang canggih, andal, terintegrasi, dan ramah lingkungan, gardu
induk pintar didasarkan pada digitalisasi informasi seluruh stasiun, jaringan platform komunikasi, dan
standardisasi berbagi informasi. Secara otomatis menyelesaikan fungsi dasar pengumpulan informasi,
pengukuran, kontrol, perlindungan, komputasi, dan pemantauan, gardu induk pintar juga mendukung
fungsi-fungsi lanjutan, seperti kontrol otomatis jaringan pintar secara real-time, regulasi cerdas, analisis dan
pengambilan keputusan online, dan interaksi. dengan gardu induk dan pengiriman listrik yang
berdekatan. Oleh karena itu, gardu induk pintar berbasis IEC 61850 mewakili tren perkembangan teknologi
di bidang transformasi jaringan pintar.
IEC 61850 bertujuan untuk menyelesaikan interoperasi antar perangkat gardu induk, yang diterima sebagai
standar komunikasi terpadu internasional. Dalam hal ini teknologi relatif IEC 61850 diperkenalkan, seperti
bahasa deskripsi konfigurasi gardu induk (SCL), spesifikasi pesan manufaktur (MMS), antarmuka layanan
komunikasi abstrak (ACSI), peristiwa gardu induk berorientasi objek generik (GOOSE), dan nilai sampel (
SV) layanan. Selain itu, bab ini menyoroti konfigurasi model GOOSE, SV, dan IEC 61850 dalam proyek
praktis.
10. Transformator instrumen merupakan peralatan
penting di gardu induk, yang mengubah arus dan
tegangan tinggi di sisi primer menjadi arus dan
tegangan rendah di sisi sekunder dan mengisolasi
peralatan primer dan sekunder. Karakteristik utama
dari gardu induk pintar adalah realisasi transmisi
digital untuk parameter listrik di sisi primer sistem
tenaga. Sisi primer dan sekunder sepenuhnya
terisolasi tanpa sambungan listrik, yang bergantung
pada teknologi keluaran digital transformator
elektronik. Transformator elektronik, bagian penting
dalam bus proses di gardu induk pintar, telah
menarik lebih banyak perhatian para peneliti dalam
beberapa tahun terakhir dan telah dimanfaatkan di
lapangan.
11. Lapisan stasiun adalah bagian inti dalam arsitektur
sistem kontrol pengawasan dan akuisisi data
(SCADA) di gardu induk pintar, yang tidak hanya
menghubungkan stasiun induk sistem pengiriman
listrik ke atas secara vertikal tetapi juga
menghubungkan perangkat lapisan rongga ke
bawah. Ini berisi antarmuka mesin manusia (HMI),
gerbang komunikasi data, server data, sistem
informasi perlindungan dan kesalahan, dan
sebagainya. Sistem lapisan stasiun mewujudkan
fungsi pemantauan panorama, kontrol operasi
otomatis, dan interaksi aplikasi tingkat lanjut
menggunakan pengumpulan pemersatu,
penyimpanan pemersatu, dan pemodelan
pemersatu. Pada bagian memperkenalkan komposisi
dan fitur sistem lapisan stasiun di gardu induk pintar
dan prinsip implementasi layanan. Berdasarkan
kasus proyek, protokol yang digunakan pada lapisan
stasiun diilustrasikan. Selain itu, item pengujian
untuk sistem lapisan stasiun juga diperkenalkan.
12. pengujian siber-fisik yang komprehensif dan realistis telah dibangun untuk menyelidiki
potensi kerentanan keamanan siber dan dampak serangan siber pada gardu induk pintar
berbasis IEC 61850. Pendekatan pengujian fuzz diusulkan untuk mendeteksi perangkat
elektronik cerdas (IED) berbasis IEC 61850 dan divalidasi di test-bed yang diusulkan. Bab ini
mengusulkan sistem deteksi intrusi (IDS) baru yang disesuaikan untuk keamanan siber
gardu induk berbasis IEC 61850. IDS yang diusulkan mengintegrasikan pengetahuan fisik,
spesifikasi protokol, dan perilaku logis untuk memberikan solusi komprehensif dan efektif
yang mampu memitigasi berbagai serangan siber. Pendekatan yang diusulkan terdiri dari
deteksi kontrol akses, daftar putih protokol, deteksi berbasis model, dan deteksi berbasis
multi-parameter. IDS khusus kontrol pengawasan dan akuisisi data (SCADA) ini
diimplementasikan dan divalidasi menggunakan pengujian cyber-fisik yang komprehensif
dan realistis serta data dari gardu induk pintar 500 kV yang sebenarnya. Selain itu,
beberapa rekomendasi disajikan untuk keamanan siber di gardu induk pintar.
Sistem pemantauan kondisi peralatan listrik memastikan pengoperasian normal peralatan listrik dan
memprediksi hilangnya peralatan untuk menetapkan rencana pemeliharaan yang wajar, dan
merupakan dasar untuk realisasi gardu induk pintar. Oleh karena itu, pemeliharaan berbasis kondisi
berdasarkan pemantauan kondisi peralatan menjadi salah satu teknologi utama untuk mewujudkan
gardu induk pintar dan membangun jaringan listrik pintar. Pemantauan kondisi peralatan listrik
memperoleh berbagai parameter karakteristik peralatan dari waktu ke waktu dengan menggunakan
sensor, komputer, dan jaringan komunikasi, dan dikombinasikan dengan perangkat lunak sistem pakar
tertentu untuk menilai keandalan peralatan dan memperkirakan sisa umur peralatan, sehingga dapat
menemukan potensi kesalahan dan meningkatkan keandalan pasokan listrik.
13. pada teknologi pemantauan peralatan gardu induk saat ini dan
meninjau status teknologi pemantauan kondisi dan tren perkembangan
masa depan dikombinasikan dengan arah pengembangan jaringan
pintar. Teknologi pengoperasian dan pemeliharaan gardu induk
tradisional tidak akan adaptif dengan fitur teknis dan arah
pengembangan gardu induk pintar. Serangkaian masalah utama
dalam pengoperasian dan pemeliharaan gardu induk pintar
sangat mendesak untuk diselesaikan, seperti pemodelan
informasi sirkuit fisik, tampilan panorama informasi perangkat,
penilaian status kesehatan perangkat, dan visualisasi langkah-
langkah keamanan. Dalam bab ini, teknologi pemodelan sirkuit
fisik disajikan sebagai dasar aplikasi tingkat lanjut. Teknologi
pengoperasian dan pemeliharaan seluler berbasis label pintar
digunakan untuk memvisualisasikan sirkuit sekunder dan
meningkatkan efisiensi pengoperasian. Evaluasi status dan
pendekatan lokasi gangguan juga diusulkan untuk memandu
dan mendukung pengoperasian dan pemeliharaan perangkat
dan sirkuit sekunder. Selanjutnya, tindakan pencegahan
keselamatan berdasarkan perbandingan sirkuit sekunder dan
anti-salah operasi tali lunak disajikan untuk memvisualisasikan
konten tindakan keselamatan, mengontrol pelaksanaan tindakan
keselamatan, dan mengurangi risiko keamanan.
14. Dengan perubahan dan mode pengembangan jaringan
listrik, inovasi dan juga pengembangan model
manajemen, gardu induk pintar telah memasuki tahap
konstruksi yang komprehensif. Dengan pada tahapan ini
diperkenalkan teknologi gardu induk pintar generasi
baru atau bisa di sebut Smary Substation, yang mana
didalamnya termasuk karakteristiknya, sistem primer,
sistem sekunder, teknologi jaringan dan aliran
informasi, serta teknologi kabin prefabrikasi untuk
perangkat sekunder. Untuk setiap bagian, komposisi
dan karakteristik teknologi diusulkan dan diselidiki,
beserta penerapannya pada gardu induk generasi
baru. Dengan teknologi baru ini, tujuan sistem integrasi
tingkat tinggi, struktur yang masuk akal, peralatan
canggih, dan penghematan energi yang ekonomis
diharapkan dapat tercapai nantinya.
