Real-Time Battery Monitoring System for Power Critical Environments with “automated reporting system” and “data analysis” capability.

Pendahuluan

Beberapa bulan yang lalu, kami telah mencoba meningkatkan kinerja Substation Automation System dengan menambahkan beberapa parameter tambahan guna memenuhi kebutuhan sistem Pengoperasian dan Pemeliharaan yang ada pada Gardu Induk listrik. Penambahan tersebut berpola Condition Base Maintenance (CBM) dimana seluruh parameter ukuran kesehatan peralatan diukur, dipantau dan dianalisa secara langsung serta real-time di dalam sistem otomasi gardu induk (SAS).
gb.1 Expert Battery Monitoring System's ModelSalah satu panambahan yang telah berhasil dikembangkan adalah Battery Monitoring System (BMS), dimana peranan batere adalah sangat penting sebagai jantung utama sebuah sistem. Betere digunakan sebagai penggerak PMT (CB), suplai sistem kontrol, metering dan proteksi. Apabila di dalam susunan rangkaian batere terjadi gangguan sedikit saja (misal: pecahnya sel karena overheated atau kelebihan panas) maka sistem tidak akan beroperasi secara normal dan tentu saja diperlukan penggantian sel batere apabila ready-stock dan apabila tidak tentu berdampak pada kerugian produksi dalam kurun waktu yang cukup lama.
Mengingat begitu pentingnya peranan batere, maka dibuatlah pengembangan ini dimana diharapkan agar sistem yang terdapat pada gardu induk menjadi lebih optimal dan handal.

Tinjauan Dasar

Pada saat pengecekan rutin, biasanya dilakukan pemeriksaan secara visual dan pembacaan tegangan ambang (float voltage). Dimana tegangan ambang hanya dapat menunjukkan kondisi dari pengisian batere dan dari cek visual pun hanya akan didapati kondisi fisik luar dari batere seperti retak pada body, karat pada terminal dan indikasi logam terbakar yang pernah terjadi.
Pertanyaan yang jauh lebih mendalam berikutnya adalah:
  1. Apakah battery bank siap 100% untuk menyuplai beban kritis saat gangguan sistem tenaga terjadi?
  2. Apakah kapasitas dari battery bank yang sebenarnya serta jangka lamanya backup suplai dapat dipastikan?
  3. Apakah dapat ditentukan kondisi batere cacat atau yang kian memburuk tanpa harus menunggu rusaknya tegangan DC dan bagaimana cara meningkatkan siklus operasi batere agar tahan lama?
Tentu saja pertanyaan diatas hanya dapat dijawab dengan pasti apabila dilakukan pengecekan dan pemantauan secara “smooth” dan berkesinambungan/terus-menerus sebanyak 24x7 guna mendapatkan data yang akurat.

Manfaat

Keuntungan atau manfaat daripada Battery Monitoring System adalah:
  1. Sistem pemantauan tegangan ambang, status charge/discharge, arus serta temperatur operasi dipantau secara real-time dan terus-menerus. Menghadirkan rekaman data yang akurat serta mampu menghasilkan laporan beserta analisa data secara otomatis. Dari sini akan diperoleh data dokumentasi dan pembuktian lifetime dari masing-masing individu sel batere.
  2. Mampu membuat data grafik trending tegangan batere sehingga deviasi tegangan abnormal dan perubahan yang berangsur-angsur mudah untuk diidentifikasi.
  3. Menyediakan event log dari setiap aktifitas sistem yang mempengaruhi kinerja dari batere.
  4. Menyediakan alarm notifikasi selama 24x7 disaat parameter operasi batere melewati batas. Kondisi alarm bisa digunakan untuk menyalakan relay ataupun dialing modem (alarm call ataupun SMS).
  5. Dapat menyajikan data laporan karakteristik kapasitas betere seketika dari setiap individu sel batere sesaat setelah discharge test dilakukan.
  6. Rekaman data dan analisa dapat memudahkan tindakan pemeliharaan dari setiap individu sel batere untuk meningkatkan daya tahan dan siklus operasi batere.
  7. Memudahkan perencanaan jadwal penggantian batere, tidak ada lagi penggantian darurat dan tidak terencana.
  8. Menghemat waktu:
      • Pengambilan data secara remote menghemat waktu dan biaya perjalanan.
      • Mampu memonitor batere dalam jumlah yang besar sekaligus, tentunya dapat menghemat tenaga kerja.
      • Mengurangi biaya discharge test, seperti rental dummy load, operator dan tidak perlu menunggu lama kiriman hasil laporan discharge test.
  9. User Friendly Graphical Interface, tampilan sudah di desain agar mudah digunakan oleh siapa saja bahkan operator pemula sekalipun dengan menu bantuan yang lengkap.
  10. Mampu menghasilkan Laporan otomatis:
      • Discharge report dengan nilai arus, tegangan serta durasi yang detail,
      • Life prediction report, laporan prediksi siklus dan jangka waktu kinerja batere berdasar parameter Tegangan, Arus dan Temperatur tiap individu sel baterai.



Sejumlah fungsi diatas masih ditambah lagi keuntungan utama lainnya yaitu:
Beberapa model BMS yang ada umumnya disajikan dalam sistem tersendiri sehingga harus membeli satu paket peralatan khusus guna memantau sebuah rangkaian battery bank. Namun BMS yang kami sajikan disini adalah bagian dari Substation Automation System dimana seluruh peralatan gardu induk akan terhubung disini sehingga semua dapat terpantau secara sentral.
Status kontrol-operasi PMT/CB, PMS/DS, PHT/OHL, Trafo, ACDB/DCDB, serta Batere & Rectifier dapat dengan mudah dipantau secara bersamaan dan dari beberapa tempat di dalam satu paket Substation Automation System berpola CBM.
Substation Automation System yang kami desain sudah menggunakan standar Industry Standard Protocol a.l.: Modbus, DNP3, IEC-104, dlsb. sehingga customer dengan mudah dapat memadukan beberapa model instrumentasi sesuai kebutuhan dan rancangan sendiri.

Creative Commons License You may share this document under Creative Commons License – Terima kasih telah membaca tulisan ini. © 2011 Ari Sulistiono, Indonesian Electrical Engineer.