Strategi Operasi Sistem Tenaga Listrik

Strategi Operasi Sistem Tenaga Listrik

Energi listrik yang dipakai tentunya harus bersifat efisien, efektif, bermutu dan bisa diandalkan. Berarti dalam pembangkitan dan penyaluran energi itu harus dilakukan secara ekonomis dan rasional. Untuk mencapai tujuan itu ternyata dalam pengoperasiannya banyak kendala yang harus dihadapi, hal ini disebabkan karena timbulnya kejadian di sistem tenaga listrik (TL) yang bersifat random. Sedangkan kondisi operasi itu bisa berubah, kalau terjadi perubahan beban dan keluarnya peralatan jaringan pada sistem secara random. Hal ini tentunya akan menyebabkan terjadinya deviasi operasi. Untuk itulah perlu dilakukan persiapan operasi yang matang supaya deviasinya relatif kecil.

Sementara itu pada sistem TL yang bersifat dinamis perlu dilakukan prediksi operasi, hal ini untuk memberi gambaran kondisi operasi kepada operator. Kemudian dengan digunakannya teknik optimasi yang canggih pada pengoperasian sistem TL serta problem yang muncul dianalisa maka hasil yang dicapaipun semakin optimal. Sedangkan untuk mengetahui sejauh mana suatu sistem TL itu andal dan ekonomis, maka digunakanlah suatu alat ukur yang berfungsi sebagai dasar untuk mengadakan perincian. Alat ukur itu menggunakan metoda LOLP (Loss of Load Probability). Adapun alat ukur itu dipakai untuk menghitung alokasi energi, rencana pemeliharaan unit pembangkit dan neraca daya.

Sistem Operasi TL

Pada perencanaan operasi sistem TL yang baik dan akurat tentunya pengawasan selama sistem TL itu beroperasi relatif tidak perlu dilakukan. Sedangkan perencanaan operasi itu sendiri adalah perencanaan bagaimana suatu sistem akan dioperasikan untuk jangka waktu tertentu. Karena biaya operasi dari sistem merupakan biaya terbesar dari suatu perencanaan yaitu mencapai kira-kira 70% dari seluruh biaya, maka perencanaan operasi perlu dilakukan dengan menggunakan berbagai teknik optimasi agar dapat dicapai biaya operasi yang betul-betul dapat dipertanggung jawabkan. Sementara itu jika dalam operasi terjadi ketidak cocokan yaitu antara prediksi dan kenyataan terlebih pada kejadian yang tidak diharapkan, maka hal inilah yang disebut kesenjangan antara perencanaan operasi dan operasi real time. Untuk itulah prinsip dari perencanaan operasi harus memikirkan agar persamaan :

Daya yang dibangkitkan = Beban + Rugi-rugi,

selalu terpenuhi sepanjang waktu dengan biaya yang optimum. Mengingat hal itu maka di dalam perencanaan operasi ada 6 masalah utama yang harus dipikirkan secara khusus :

1. Pemeliharaan peralatan dalam sistem yang berkaitan dengan kemampuan penyediaan daya untuk menghadapi beban.
2. Perkiraan beban yang akan terjadi dalam sistem untuk jangka waktu tertentu.
3. Perkiraan hujan yg akan jatuh dalam catching area PLTA untuk memperkirakan kemampuan produksi PLTA dalam kaitannya dengan proses optimasi hidro-thermis untuk menghadapi beban dalam butir 2.
4. Penjadwalan operasi unit-unit pembangkit yang optimum untuk menghadapi beban yang diperkirakan dalam butir 2.
5. Pengaturan pembagian beban antara unit-unit pembangkit yang beroperasi dalam sistem agar didapat pembebanan umum.
6. Kemungkinan terjadinya deviasi terhadap perencanaan operasi serta cara-cara mengatasi hal ini.

Program real time yang digunakan pada P2B (Pusat Pengaturan Beban) terdiri dari logika dan kalkulasi sederhana dengan menggunakan data yang diterima pusat pembangkit. Pengaturan beban adalah pengaturan pembagian beban di antara pusat-pusat listrik dalam sistem agar dapat melayani kebutuhan tenaga listrik dari sistem dengan cara ekonomis dan dengan mempertimbangkan atau memperhatikan mutu serta keadaan tenaga listrik yang dihasilkan. Sedangkan program yang lebih canggih dari real time adalah program extended real time model matematisnya lebih komplek biasanya prioritasnya lebih rendah. Tapi dalam operasinya juga berkomunikasi dengan real time untuk pengaturan fungsi yang otomatis. Sedangkan penggunaan fungsi untuk mengadakan transfer data sehingga program tersebut digunakan untuk studi. Kemudian dengan adanya pusat pengaturan beban (P2B), maka hal itu sangatlah membantu operator dalam pelaksanaan operasi real time. Dan dengan digunakannya sistem komputerisasi pada P2B maka penggabungan antara sekuriti dan ekonomis bisa dicapai pada setiap pelaksanaan operasi. Di mana prosedur di dalam pelaksanaan operasi haruslah berorientasi terhadap sekuritas dan ekonomis. Sekuriti adalah ketahanan/kemampuan suatu sistem untuk memenuhi kebutuhan beban.

Sementara itu seluruh pelaksanaan operasi mempunyai tujuan supaya sistem TL untuk selalu tetap dalam kondisi normal. Namun jika terjadi gangguan, maka operator haruslah segera berusaha membawa sistem ke kondisi normal. Sedangkan pada kondisi normal itu pembangkitan bisa diatur sedemikian rupa sehingga ongkos seminim mungkin bisa dicapai. Pada kondisi siap-siaga kendala beban dapat diatasi tapi kendala sekuriti tidak dapat diatasi sehingga kondisi ini bisa juga dikatakan sebagai kondisi darurat. Di mana pada kondisi darurat ini kendala operasi dan kendala sekuriti tidak bisa diatasi, sehingga kondisi ini harus segera kembali ke kondisi normal dengan sedikit mungkin gangguan pada konsumen. Pada kondisi pemulihan hanya terdapat kendala operasi sedangkan gangguan sistem telah dihentikan. Tujuan kondisi ini adalah mengembalikan sistem kepada keadaan semula secepatnya.

Pemeliharaan

Sebenarnya pemeliharaan bukanlah suatu pekerjaan yang luar biasa, asal dikelola secara baik dan tepat serta mengikuti petunjuk yang sesuai, peralatan akan menampilkan keandalan yang tinggi dan dengan biaya yang wajar. Oleh karena itu masalah pemeliharaan ini perlu mendapat perhatian yang sewajarnya. Menurut pengertiannya pemeliharaan tersebut adalah suatu, usaha/kegiatan terpadu yang dilakukan terhadap instalasi dan sarana pendukungnya untuk mencegah kerusakan atau mengembalikan/memulihkan instalasi dan sarana kepada keadaan yang normal/keadaan yang layak. Sesuai dengan pengertian di atas keadaan yang ingin dicapai itu antara lain adalah agar instalasi dan sarana tersebut :

• Mempunyai umur (masa guna) yang panjang.
• Selalu menampilkan unjuk kerja seperti keandalan, daya mampu dan efisiensi yang optimal.
• Tetap dalam keadaan baik dan selalu dalam keadaan siap pakai.
• Teratur, rapi dan memberikan suasana yang menyenagkan.
• Dapat mengembalikan modal/biaya yang sudah dikeluarkan dalam jangka waktu yang tepat dan memberikan keuntungan.
• Aman terhadap petugas dan lingkungan.

Peralatan dalam sistem perlu dipelihara secara periodik sesuai dengan buku petunjuk pemeliharaan yang dikeluarkan oleh pabrik peralatan yang bersangkutan. Namun di lain pihak pemeliharaan peralatan yang menyebabkan peralatan tersebut menjadi tidak siap operasi dalam sistem perlu dikoordinir agar penyediaan daya dalam sistem selalu memenuhi kebutuhan beban + rugi-rugi. Sementara itu cadangan daya harus cukup tinggi hal ini untuk menjamin tersedianya daya pembangkit yang cukup tinggi dalam sistem. Cadangan daya ini merupakan ukuran keandalan.

Jaringan

Energi listrik bisa sampai ke konsumen itu tentunya harus melalui jaringan. Jadi jaringan listrik merupakan faktor yang penting dalam sistem TL. Sedangkan yang harus diperhatikan pada jaringan itu adalah masalah tegangan dan maksimal pembebanan. Dan dengan melakukan analisa pada jaringan itu maka kondisi sistem jaringan bisa diketahui sehingga dapat memberikan prediksi pada operasi sistem. Sementara itu kondisi sistem jaringan akan mengalami perubahan jika terjadi pertama masuknya unit pembangkit/transmisi baru. Ke dua adanya outage terencana pada sistem. Analisa jaringan yang dilakukan bersifat dinamik, di mana peninjauan kembali hasil studi bisa dilakukan sehingga memberi hasil akhir yang lebih baik, artinya yang tidak banyak deviasi. Analisa yang dilakukan pada jaringan meliputi bidang stabilitas sistem, frekuensi sistem load flow dan short circuit. Karena semakin banyaknya saluran transmisi dalam suatu sistem tenaga, maka untuk menyalurkan daya dari pusat-pusat pembangkit ke beban dilakukan dengan beberapa alternatif. Dengan kata lain beberapa macam konfigurasi jaringan dapat dibuat untuk suatu kondisi operasi tertentu. Suatu konfigurasi jaringan tertentu dapat memberikan sekuriti sistem dan kualitas tenaga listrik yang baik disisi konsumen. Karena pada dasarnya gangguan yang terjadi di jaringan sistem TL tidak dapat ditentukan secara pasti baik waktu maupun tempatnya maka pemilihan konfigurasi jaringan ini tidak akan mengurangi jumlah gangguan.

konsep dasar elektronika pada arus searah (DC)

Berikut hal-hal yang penting diketahui didalam konsep dasar elektronika arus searah;
1. Listrik statis
- Semua materi didunia ini disusun oleh yang kita kenal dengan atom
- Semua atom berisi apa yang kita sebut dengan electron, proton, dan neutron
- Elektron bermuatan negative
- Proton bermuatan postif
- Neutron tidak memiliki muatan
- Electron lebih mudah terlepas dibandingkan dengan proton dan neutron
- Jumlah proton pada inti atom menandakan keunikan pada benda tersebut

2. konduktor, isulator, dan arus listrik
- Pada bahan konduktor, electron terluar pada setiap atom dapat mudah datang dan pergi, ini yang disebut dengan electron bebas dan pada bahan konduktor electron-elektron tersebut mudah bergerak.
- Pada bahan isulator, electron terluar pada atom tidak mudah bergerak sehingga electron tidak mudah terlepas.
- Semua logam adalah merupakan konduktor
- Listrik dinamis, atau arus listrik adalah bentuk dari pergeakan electron melalui konduktor. Listrik static tidak bergerak, jumlahnya adalah berdasarkan electron yang ada, dinyatakan dengan kekurangan atau kelebihan electron pada suatu benda.
- Agar electron dapat mengalir secara terus-menerus melalui konduktor, harus ada lintasan yang tidak terputus pada konduktor tersebut.3. rangkaian listrik
- Sebuah rangkaian listrik adalah loop dari bahan konduktor yang tak teputus sehingga terjadi aliran terus-menerus tanpa putus
- Jika sebuah rangkaian putus berarti konduktor atau penghantar tidak lagi pada bagian yang utuh, dan aliran electron tidak dapat melaluinya.
- Putusnya rangkaian dimanapun tidak lagi dapat membuat aliran electron secara terus-menerus. Putus dibagian manapun pada rangkaian akan mengakibatkan terhambatnya elektro melalui rangkaian.
4. Tegangan dan arus
- Electron dapat mengalir pada konduktor disebabkan adanya energi yang mendorong listrik statis.
- Voltage (tegangan) adalah hasil pengukuran dari energi potensial pada suatu benda antara dua titik.
- Voltage (tegangan) , adalah sebuah bentuk dari energi potensial, ini selalu relative antara dua titik. Terkadang kita juga menyebutnya dengan jatuh tegangan (“voltage drop” )
- Ketika sumber tegangan dihubungkan dengan rangkaian, tegangan akan menyebabkan electron mengalir melalui benda tersebut atau yang kita sebut dengan arus.
- Pada rangkaian tunggal, jumlah arus pada satu titik sama dengan pada titik lainnya.
- Jika rangkaian berisi sumber tegangan putus, maka tegangan penuh akan berada pada titik yang putus tersebut
- simbol +/- merupakan orientasi pada jatuh tegangan yang kita sebut dengan polaritas atau kutub. Ini juga relative antara dua titik.

5. hambatan
-Resistance (hambatan) adalah lawan dari arus listrik..
- Hubungan pendek adalah rangkaian listrik yang memiliki hambatan yang kecil atau bahkan tidak ada hambatan pada aliran electron. Hubungan pendek sangat berbahaya apabila pada sumber tegangan yang tinggi, sebab arus akan menyebabkan lepasnya jumlah energi berupa panas dalam jumlah besar.
- Rangkaian terbuka adalah ketika sebuah aliran telah rusak oleh sebuah interupsi pada aliran electron
- Rangkaian tertutup adalah sebuah rangkaian lengkap dengan nilai kontinuitas yang baik.
Sebuah alat yang didesain untuk mengontrol membuka dan menutup disebut dengan switch.