Transformator hadir dalam berbagai jenis dan umumnya digunakan dalam sistem transmisi listrik, industri, dan peralatan listrik. Sangat penting untuk memastikan bahwa transformator beroperasi dengan benar setiap saat. Salah satu masalah utama adalah adanya gangguan internal di dalam zona proteksi transformator. Gangguan ini menyebabkan perbedaan antara arus yang masuk dan keluar dari zona yang dilindungi. Proyek ini bertujuan untuk mengembangkan relai diferensial menggunakan Arduino untuk melindungi transformator dari gangguan internal tersebut. Proyek dimulai dengan desain relai diferensial transformator menggunakan perangkat lunak MATLAB Simulink. Simulasi dilakukan di Simulink untuk menganalisis operasi relai. Selanjutnya, prototipe relai diferensial dikembangkan menggunakan Arduino, dan kinerjanya dievaluasi. Mikrokontroler Arduino diintegrasikan dengan transformator dan relai, berfungsi sebagai pengontrol untuk mengelola operasi relai. Pengaturan ini dirancang untuk meniru fungsionalitas relai diferensial komersial dan menentukan kondisi di mana relai tersebut akan aktif. Hasilnya menunjukkan bahwa relai diferensial transformator secara efektif mengirimkan sinyal trip ke pemutus sirkuit dalam kondisi gangguan internal tetapi tidak aktif untuk kondisi operasi normal.
Perkembangan Secara Umum Jaringan Pintar (Smart Grid)
Pengelolaan energi listrik secara konvensional yang selama ini dilakukan hanya berdasarkan satu arah saja. Dalam arti distribusi tenaga listrik hanya diperoleh dari pembangkit yang kemudian diteruskan ke transmisi, distribusi dan dilanjutkan ke jaringan beban. Dengan bertambahnya beban, banyak permasalahan yang muncul terkait penyediaan energi listrik. Oleh karena itu, dalam beberapa dekade terakhir sistem daya dan energi telah mengandalkan solusi besar di mana Smart Grid akan meningkatkan efisiensi dan pengeluarannya. Dalam beberapa dekade terakhir, sistem tenaga dan energi berada di ambang perubahan besar di mana solusi smart grid akan meningkatkan efisiensi dan fleksibilitasnya. Teknologi informasi yang disempurnakan dan sistem kontrol merupakan elemen kunci dari Smart Grid untuk memungkinkan integrasi yang efisien dari sumber daya listrik terbarukan dalam jumlah besar yang pada gilirannya dipandang sebagai elemen kunci dari sistem energi masa depan.
Jaringan distribusi tenaga listrik harus lebih fleksibel dan mudah beradaptasi dengan perkembangan konsumen atau perkembangan jumlah penduduk yang semakin meningkat yang secara otomatis meningkatkan kebutuhan tenaga listrik. Sehingga penyedia layanan tenaga listrik harus mampu memenuhi tingginya jumlah energi yang akan datang dari sumber terbarukan yang disalurkan. Kompleksitas jaringan pintar (Smart Grids) perlu dipertimbangkan dan memerlukan banyak komponen saat aplikasi baru dirancang.
Kontrol pemantauan jaringan pintar (Smart Grid)
Dalam makalah “Control of Flexible Smart Devices in the Smart Grid”, penulis membahas tentang hubungan komunikasi dua arah antara operator dan smart grid. Algoritma yang digunakan untuk memerintah kontrol antara grid dan perangkat pintar. Tujuan dari algoritma ini adalah untuk menjaga sistem beban di bawah ambang kapasitas yang diberikan terkait untuk kenyamanan. Ide keseluruhan dari algoritma kendali kontinu adalah meminimalkan konsumsi energi.
Pengukuran pada Jaringan Pintar (Smart Grid)
Dalam jaringan kelistrikan, smart energy management merupakan kunci penting dalam menjalankan sistem yang andal dan aman untuk memastikan kepuasan pelanggan. Smart energy management melibatkan dua aspek utama yaitu grid harus “pintar”, dan juga program smart meter.
Sebuah makalah yang berjudul “A Real-Time Architecture for Smart Energy Management” menyajikan sistem manajemen energi yang merupakan komponen integral seperti smart meter. Sistem yang digunakan dalam pemodelan dan pengolahan data serta infrastruktur advance metering sebagai sistem saraf pusat dalam transmisi dan menerima data yang bekerja atau bereaksi sebagai umpan balik. Untuk mendukung implementasi smart meter, peneliti terus memperkenalkan dan memunculkan algoritma atau memperbaikinya untuk mengatasi kompleksitas jaringan kelistrikan sehingga smart meter dapat direalisasikan dalam smart grid. Fokus utama makalah ini adalah, arsitektur manajemen energi cerdas yang didesain dengan antarmuka. Manfaat penerapan arsitektur ini adalah untuk mengontrol dan mengoperasikan jaringan berdasarkan permintaan, memperdagangkan kelebihan daya secara efisien dengan sisi distribusi, sebagai contoh : memompa air kembali ke waduk atau mengganti baterai dan terakhir dapat mengurangi pengeluaran.
Seiring perkembangan teknologi yang berjalan dari hari ke hari, banyak sistem intelijen digabungkan untuk melakukan perangkat berteknologi raksasa seperti unit pengukuran fasor (PMU) yang digunakan dalam jaringan listrik. Berdasarkan Infrastruktur Pengukuran untuk Mendukung Operasi Andal dari Kertas Jaringan Listrik Cerdas.
Makalah ini menyajikan gambaran umum perangkat pengukuran yang digunakan untuk mengontrol dan memantau jaringan pintar (smart grid) pada sistem penyaluran tenaga listrik. Setiap perkembangan yang ditemukan oleh para peneliti memberikan dampak yang besar, terutama pada fitur-fitur perangkat seperti fasor sinkronisasi yang telah diperkenalkan sejak satu dekade dan kini telah berubah menjadi perangkat yang kokoh yaitu Phasor Management Unit (PMU). Artikel ini juga mengungkap area penelitian yang bisa dilakukan di masa depan untuk memperbaiki perangkat yang ada dalam lima tahun terakhir ini.
Penulis: Lilik Jamilatul Awalin, ST, SPd, MT, PhD.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Awalin, L. J., & Rahmat, M. K. (2020). A Recent Development of Monitoring Devices on Smart Grid. In E3S Web of Conferences (Vol. 186, p. 02004). EDP Sciences.
