Sistem Kendali Digital Otomatisasi Pembangkit Tenaga Listrik
Memasuki
akhir abad 20 ini, sejalan dengan keberhasilan perkembangan mikroprosesor dan
komputer, dunia diserbu oleh kehadiran berbagai produk elektronik yang seerba
otomatis. Hal ini merupakan jawaban terhadap tuntutan masyarakat yang
menghendaki peralatan-peralatan yang serba cepat dan efisien, terutama memasuki
era globalisasi sekarang ini. Diharapkan dengan menggunakan peralatan serba
otomatis, selain mampu memperoleh hasil yang lebih baerdaya guna dan berhasil
guna, juga mampu menekan kesalahan yang bersumber dari manusia (human error).
Untuk
memenuhi tuntutan masyarakat dan agar dapat bersaing di pasar dunia, terutama
memasuki era pasar terbuka, dunia industri pun dituntut untuk terus menghasilkan
produk-produk aru. Sebagai akibatnya kebutuhan akan energi listrik pun semakin
bertambah besar. Agar energi listrik yang tersedia mampu digunakan secara
efisien, berbagai usaha pun dilakukan oleh pihak penyedia listrik. Salah satu
diantaranya adalah melakukan otomatisasi pembangkit listrik.
Konsep Otomatisasi
Pada tahap
awal perkembangannya, pembangkit listrik dirancang untuk beroperasi dengan pola
base-load. Dengan pola ini, pembangkit akan selalu beroperasi penuh
tanpa melihat beban yang diperlukan konsumen. Dengan demikian, banyak daya
listrik yang terbuang. Untuk mengatasi masalah ini, pola operasi pun diusahakan
untuk diubah. Pola operasi yang paling diharapkan adalah full load-following.
Dengan pola ini, pembangkit akan beroperasi secara otomatis mengikuti tingkat
kebutuhan daya yang digunakan konsumen. Namun, untuk mengoperasikan pembangkit
listrik dengan pola ini dibutuhkan sistem pengendali yang benar-nbenar canggih,
khususnya pada pembangkit listrik yang sistemnya sangat kompleks seperti PLTN
(Pusat Listrik Tenaga Nuklir).
Setingkat di
bawah pola full load-following adalah semi load load-following. Pada
pola ini sistem pembangkit uap selalu beroperasi secara penuh (seperti
base-load), sedangkan frekuensi turbin dan generator melalui kendali frekuensi
otomatis (automatic frequency control disingkat AFC). Sistem
pengendali yang diperlukan pada pola ini, meski pun tidak serumit pola full
load-following, tingkat otomatisasinya harus tinggi. Hal ini disebabkan
perubahan operasi pada turbin dan generator akan mempengaruhi pula sistem
pembangkitan uapnya. Saat ini, pola inilah yang mulai diterapkan pada
pembangkit-pembangkit listrik bertenaga batu-bara dan gas.
Sistem Kendali Digital (Digital Control System)
Berbeda
dengan sistem kendali diaplikasikan pada peralatan elektronik yang kita gunakan
sehari-hari, perkembangan sistem kendali pada pembangkit listrik boleh
dikatakan sangatlamban. Bila pada peralatan elektronik seperti telepon, AC,
refrigerator, radio dan TV telah digunakan sistem kendali digital modern
seperti fuzzy dan neural network, maka pada pembangkit listrik
yang umumnya masih dipakai adalah sistem kendali klasik PID (proportional-integral-derivative).
Hal ini disebabkan kondisi sistem pembangkit listrik yang sangat kompleks
dipandang dari sudut pengendalian Bila peralatan elektronik seperti radio,
mesin cuci, dan refrigerator merupakan sistem linier dan umumnya merupakan
sistem dengan masukan dan keluaran tunggal (SISO= single input single output),
maka pembangkit listrik merupakan sistem dengan masukan dan keluaran banyak
(MIMO=multi input multi output) dan bersifat tak llinier. Selain itu
umumnya pembangkit listrik memiliki sistem kendali lebih dari satu,
masing-masing mengendalikan satu sub-sistem. Karena sub-sistem sub-sistem tersebut
bekerja saling berhubungan maka sistem kendalinya pun harus saling berhubungan.
Kemudian untuk lebih menjamin keamanan, pada sebagian jenis pembangkit listrik,
sistem kendalinya masih dibagi atas sistem kendali proses (prosess control
system) dan sistem kendali proteksi (protection control system). Ini
memerlukan tingkat otomatisasi yang tinggi yang hanya dapat ditangani oleh
digital sistem kendali dengan prosesor komputer paralel.
Kompleksnya
sistem pembangkit listrik menyebabkan upaya pemanfaatan kendali digital
dilakukan setahap demi setahap. Bagian paling utama yang diupayakan untuk
diganti adalah ruang pengendali. Hal ini terutama untuk mengurangi kesalahan
yang bersumber dari operator (human error).
Penutup
Di Indonesia
engineers yang berkecimpung dalam bidang elektronika dan instrumentasi,
khususnya yang mendalami sistem pengendalian, belum banyak berperan dalam
perancangan terutama untuk pembangkit listrik. Namun, para teknisi dan engineers
perlu segera dipersiapkan setidak-tidaknya untuk menangani perawatan dan
perbaikan, sehingga kita tidak tergantung kepada pihak luar. Untuk jangka
panjang, dalam upaya menuju industri yang mandiri, para engineer kita perlu
dipersiapkan untuk segeramelakukan alih teknologi dalam masalah perancangan sistem
kendali ini. Tent saja ini memerlukan kerja sama para engineer yang ada di
badan-badan litbang milik pemerintahdan perguruan tinggi yang didukung oleh
pihak swasta.
Oleh: Sarwo
D. Danupoyo, M.Eng. adalah Peneliti pada Kelompk Instrumentasi dan Kontrol
PPkTN - Batam.
Comments
Post a Comment