Smart Grid - Sistem Komunikasi Data Bagian 2

WIDE AREA MONITORING SYSTEMS (WAMS)

WAMS didesain dengan utilitas untuk mengoptimal kapasitas grid transmisi dan mencegah melebarnya gangguan. Dengan menyediakan informasi kestabilan secara real-time dan margin pengoperasian yang aman, WAMS memberikan sistem peringatan dini tentang adanya gangguan untuk pencegahan dan penguranagn terjadi sistem menjadi black-out (padam). Sensor WAMS terdistribusi melalui jaringan yang terhubung dengan satelit GPS untuk ketepatan pengukuran dalam sistem transmisi. Sensor – sensor yang terintegrasi terhubung dengan jaringan komunikasi.

Baca Juga : Smart Grid - Sistem Komunikasi Data Bagian 1

PHASOR MEUSUREMENT UNIT (PMU) 

PMU atau Synchrophasor memberikan operator keakuratan snapshot sistem tenaga. PMU terdiri dari phasor tegangan bus dan phasor arus cabang dan juga memberikan informasi lokasi dan parameter jaringan. Pengukuran fasor diambil dengan presisi tinggi dari berbagai titik sistem tenaga dalam waktu yang sama, sehingga memungkinkan operator untuk memvisualisasikan sudut yang tepat yang berbeda-beda dengan lokasi yang berbeda. 

PMU dilengkapi dengan penerima GPS yang memungkinkan sinkronisasi pembacaan diambil pada titik yang jauh. Standar IEEE tentang Synchrophasor menspesifikasikan protokol komunikasi data PMU ke phasor data concentrator seperti gambar berikut:

Gambar 1. Diagram konsep PMU berdasarkan standar IEEE

PMU memastikan keakuratan tegangan dan arus pada rate frekuensi 2,88 kHz. PMU dapat menghitung daya nyata, frekuensi dan sudut phasa 12 kali per 60 Hertz siklus dengan rate sampling aktual yang digunakan adalah 1,4 MHz. 

Tren terbaru saat ini membutuhkan kontrol yang cepat dan diimplemetasikan secara online untuk mengurangi tegangan collapse dalam waktu yang singkat. Selama beberapa tahun para ahli telah menemukan bahwa PMU lebih cocok untuk memonitoring dan mengatur kestabilan tegangan. Saat PMU terintegrasi dengan sistem komunikasi data smart grid, pengkuran yang dilakukan memberikan visibilitas dinamis dalam sistem tenaga

SMART METER

Smart meter memiliki dua fungsi: 

• Memberikan data penggunaan energi pelanggan untuk mengontrol cost dan konsumsi. 
• Mengirim data pada utilitas untuk pengaturan faktor daya, beban puncak dan strategi harga berdasarkan informasi konsumsi sehingga automasi pembacaan data adalah komponen tambahan dari komunikasi dua arah antara pelanggan dan utilitas. 

Smart meter menentukan berapa jumlah tagihan pelanggan per kWh dan bagaimana serta kapan pelanggan menggunakan energi. Hal ini akan menghasilkan keakuratan informasi harga. Dan dimasa yang akan datang akan mengizinkan rate demand-respon, pajak, opsi tarif, dilengkapi juga dengan fasilitas meremote putus/hubungan energi pelanggan, peralatan kontrol dan monitoring, smart thermostat, switching dan metering prabayar.

SMART APPLIANCE (SA) 

SA (peralatan pintar) bersiklus ON/OFF dalam merespon signal yang terkirim ke utilitas. SA memungkinkan pelanggan berpartisipasi dalam program respon demand sukarela (seperlunya) yang membatasi penggunaan daya dalam periode demand puncak, dimana dalam hal ini memungkinkan pelanggan untuk mengontrol SA mereka melalui jaringan internet. 

SA seperti pendingin dan pemanas ruangan (AC/SH), pemanas air, kulkas, mesin cuci dan pengering menyatakan 20% dari total demand selama sehari, SA yang bersahabat (grid-friendly) menggunakan chip komputer sederhana yang dapat merasakan gangguan dalam grid sehingga SA yang digunakan dapat me-non-aktifkan dirinya dalam beberapa menit untuk memberikan kesempatan pada grid kembali stabil (normal)

ADVANCED METERING INFRASTRUCTURE (AMI) 

AMI merupakan konvergensi dari grid, infrastruktur komunikasi, dan mensuport infrstruktur informasi. Jaringan pusat AMI digabung dengan komposit set AMI industri yang memerlukan sistem keamanan dan panduan. Permasalahan domain dialamatkan dengan implementasi AMI adalah relatif baru pada utility industri. Meskipun demikian keberadaan AMI didahulukan untuk skala yang besar. 

Fungsi AMI dapat dibagi kedalam bebrapa sub katagori, seperti : 

• Market Application: melayani untuk mengurangi pekerja, transportasi dan infrastruktur dengan pembacaan meter dan pemeliharaan, meningkatkan akurasi tagihan, dan memungkinkan untuk mengurangi tagihan yang tidak baik berdasarkan rate time-based, dan memfasilitasi pelanggan untuk berpartisipasi dalam manajemen energi.
• Costumer Application: melayani pertumbuhan kesadaran pelanggan tentang pengurangan beban, mengurangi tagihan yang tidak baik, memperbaiki cash flow, meningkatkan kepercayaan dan kepuasan pelanggan, memberikan respon demand dan majemen beban untuk memperbaiki kehandalan dan performansi. 
• Distribution Operation: mengurangi beban pelanggan untuk manajemen grid, optimasi jaringan berdasarkan pengumpulan data, memungkinkan untuk lokasi pemadaman dan pemulihan layanan, meningkatkan kepuasan pelanggan, mengurangi losses energi, meningkatkan kinerja dalam hal pemadaman dengan mengurangi durasi pemadaman dan optimalisasi sistem distribusi dan manajemen pembangkit terdistribusi, memberikan respon permintaan darurat.

GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM (GIS) DAN GOOGLE MAPPING 

GIS digunakan untuk memanajemen jaringan transmisi/distribusi dan telekomunikasi, GIS juga digunakan untuk memenajemen informasi tentang asset utiliti untuk pengumpulan data dan pemeliharaan. Google mapping menawarkan informasi geografis dalam suatu platform ter-update untuk fasilitas studi dan analisis. Melalui satelit, tersedia peta mulai dari ruang udara dan kontur jalan. 

Integrasi GIS dan Google Earth atau pemetaan lain akan dapat membantu pemahaman hubungan grid jaringan ,sebagai contoh menentukan lokasi optimal atau cara yang baik untuk menempatkan sensor atau tiang dll. Teknologi GIS memberikan kontek secara parsial kepada operator dan perencana, sebagai contoh sensor real-time yang mengumpulkan data yang diperlukan untuk merekonfigurasi jaringan untuk mengurangi pemadaman dan kegagalan peralatan.

TEKNOLOGI MULTIAGENT SYSTEM (MAS)

MAS adalah sistem komputasi dengan beberapa agent yang bekerja sama dalam mencapai suatu tugas yang diinginkan. Performansi MAS dapat di tentukan dengan berinteraksi antara berbagai agent. Agent-agent tersebut bekerjasama untuk mencapai berbagai tujuan. Sistem multiagen beroperasi secara otonom tanpa intervensi manusia. Sistem multiagen bersosialisasi dalam berinteraksi dengan agen lain melalui beberapa jenis bahasa komunikasi agen. Para agen juga merasakan dan bereaksi terhadap lingkungan mereka. Sistem multiagen secara proaktif mampu berorientasi dalam mencapai tujuan dengan berprilaku mengambil inisiatif sendiri.

MAS adalah pilihan preferensial untuk mengembangkan sistem terdistribusi. Pengembangan skema pemantauan dan pengukuran dalam lingkungan smart grid dapat ditingkatkan melalui penggunaan arsitektur MAS. Sebagai contoh MAS telah digunakan sebagai deteksi dan perangkat diagnosis dan dalam sistem monitoring. Bentuk arsitektur teknologi Multiagent System (MAS) seperti ditunjukan pada gambar 2 berikut :

Gambar 2. Asitektur Teknologi Multiagent System (MAS)

Arsitektur MAS seperti memanfaatkan koleksi agen seperti Agen Arbiter (AA), Agen Sistem Monitoring (SMA), Agen Deteksi Kegagalan (FDA), Diagnosis Agen (DA), Agen Indeks Penghakiman (JIA), dan Agen Penjadwalan (SA). Informasi yang melintas di antara agen tentang tindakan yang tepat yang akan diambil. Ketika diimplementasikan, proses berulang untuk terus memonitor sistem sehingga manajemen kondisi sistem dapat diimplementasikan secara instan.

A. Karakteristik Teknologi Multiagent System (MAS) 

Karakteristik dari teknologi Multiagent System (MAS) seperti berikut:

• Setiap agen memiliki kemampuan lengkap untuk memecahkan masalah 
• Tidak ada kontrol sistem global 
• Data Desentralisasi 
• perhitungan Asynchronous

B. Spesifikasi Multiagent System (MAS) 

Spesifikasi dari agen kontrol, agen sumber energi terdistribusikan (DER), agen pengguna, dan agen database dalam Intelligent Distributed Autonomous Power System (IDAPS) MAS didefinisikan. 

1. Agen kontrol: bertanggung jawab memonitoring sistem tegangan dan frekuensi untuk mendeteksi situasi contingency atau grid failure dan pengiriman signal ke CB utama untuk mengisolasi IDAPS mikrogrid dari utiliti saat pemadaman hulu terdeteksi; menerima signal harga tarif listrik (R/kWh) dari grid utama yang dihasilkan dari AMI dan di publis ke dalam komunitas IDAPS.
2. Agen DER: bertanggung jawab menyimpan informasi terkait DER, monitoring dan pengontrolan level daya DER dan connect/disconnect status, informasi DER yang disimpan meliputi identifikasi jumlah, tipe (solar cell, microturbin, fuel cell), rating daya (kW), keberadaan bahan bakar lokal, fungsi biaya atau harga dimana pelanggan setuju, ketersediaan DER, jadwal pemeliharaan. 
3. Agen pelanggan: bertindak sebagai gateway pelanggan yang membuat fitur dari microgrid IDAPS yang dapat diakses oleh pengguna, tanggung jawabnya meliputi menyediakan pelanggan dengan Informasi real-time dalam entitas yang berada dalam sistem IDAPS; memonitor Konsumsi listrik oleh masing-masing beban kritis dan tidak kritis, memungkinkan pengguna untuk mengontrol status beban berdasarkan prioritas yang telah ditetapkan pengguna
4. Agen Database: berfungsi sebagai titik akses data untuk agen lainnya serta pengguna; tanggung jawabnya meliputi sistem informasi menyimpan, merekam pesan dan data bersama antara agen.

C. Teknik Multiagent System (MAS)

Suatu agen dari MAS dapat didefinisikan sebagai suatu entitas dengan atribut dianggap berguna dalam domain tertentu. Dalam kerangka ini, agen adalah prosesor informasi yang melakukan tindakan otonom berdasarkan informasi. Umum atribut agen meliputi: 

• Otonomi: goal-directednes, proaktif dan berprilaku self –starting 
• Berperilaku kollaborasi: mampu bekerja dengan agen lainu ntuk mencapai tujuan bersama. 
• Level – pengetahuan kemampuan komunikasi : mampu berkomunikasi dengan agen lain dengan bahasa yang menyerupai bahasa manusia daripada tipikal simbol program-to-program protokol 
• Reaktifitas: mampu secara selektif merasakan dan bertindak 
• Kontinuitas sementara: mampu mengidetifikasi dan mengkondisikan untuk periode yang lama

Baca Juga :

• Apa itu Smart Grid
• Listrik Menuju Smart Grid (Jaringan Listrik Pintar)
• Smart Grid - Sistem Kontrol Tegangan (Volt) dan Daya Reaktif (Var)