Freefastapp.net – Setelah terdampak pandemi, perusahaan utilitas di seluruh dunia kembali ke jalur yang benar untuk memodernisasi jaringan distribusi listrik yang menua. Pemerintah di Eropa, Tiongkok, dan AS menandatangani rencana perluasan yang ambisius untuk membangun lebih banyak jaringan terkomputerisasi guna mencapai pembangkitan listrik bebas karbon. IoT dan SBC akan menjadi hal mendasar untuk memastikan pengembalian maksimum atas investasi besar ini. Smart grid atau jaringan pintar merupakan jaringan listrik yang menggunakan teknologi digital dan teknologi canggih lainnya untuk memantau dan mengelola pengangkutan listrik dari semua sumber pembangkitan guna memenuhi berbagai permintaan listrik dari pengguna akhir. Jaringan pintar mengoperasikan semua bagian sistem seefisien mungkin, meminimalkan biaya dan dampak lingkungan sekaligus memaksimalkan keandalan, ketahanan, dan stabilitas sistem.
Manfaat ini telah mendorong anggaran infrastruktur yang besar, dimana pengeluaran untuk jaringan pintar mencapai $300 miliar pada tahun 2021 dan akan meningkat tiga kali lipat pada tahun 2030.
Penggunaan IoT Untuk Mendukung Smart Grid
Meteran pintar mungkin adalah contoh utama dari smart grid. Dengan informasi penggunaan yang terus-menerus dikirimkan ke cloud, perusahaan utilitas dapat secara akurat memprediksi permintaan di masa mendatang dan menawarkan tarif variabel kepada konsumen untuk mendorong mereka mengurangi konsumsi selama periode puncak.
Namun, smart grid lebih dari sekadar meteran pintar. Jaringan canggih interkoneksi dari jutaan komponen vital, yang masing-masing memiliki dampak pada kinerja. Sensor nirkabel tidak hanya menyediakan data tentang pasokan tetapi juga memberikan pemberitahuan awal tentang masalah yang disebabkan oleh hal-hal seperti sambaran petir atau cabang yang menyebabkan korsleting pada konduktor. Informasi ini sangat penting bagi teknisi utilitas yang mencoba mempertahankan sistem yang kompleks namun seimbang.
Dengan menggunakan sensor IoT yang terus-menerus memberikan data tentang sinar matahari dan curah hujan dari seluruh negeri, para insinyur dapat memperlancar variabilitas dengan mengalihkan daya dari ladang angin dan surya yang berfungsi dengan baik dan mematikan ladang yang menghasilkan sangat sedikit daya. Dan data berkelanjutan juga dapat membantu para insinyur memprediksi kapan harus menggunakan pembangkit listrik gas yang cepat menyala (dan relatif rendah emisi karbon) ketika energi terbarukan tidak dapat menyediakan kapasitas dan para pengawas tidak ingin menambahkan lebih banyak pembangkit listrik berbahan bakar batu bara atau minyak ke dalam campuran.
Menemukan keseimbangan dengan IoT
Namun, bahkan dengan data mendalam yang disediakan oleh sensor IoT. Masih akan ada saat-saat ketika keseimbangan antara penawaran dan permintaan tidak mungkin tercapai. Solusinya adalah menyimpan kelebihan energi terbarukan yang dihasilkan selama hari-hari cerah dan berangin. Sehingga dapat dilepaskan ke jaringan listrik saat puncak terjadi. Ide yang sedang dipertimbangkan termasuk menggunakan kelebihan energi terbarukan untuk menghasilkan hidrogen. Membangun bank baterai raksasa, memompa air ke atas bukit untuk dilepaskan nanti, dan bahkan memutar roda gila raksasa.
Menyimpan energi dalam kendaraan listrik
Ide lain yang mendapatkan daya tarik adalah menggunakan armada kendaraan listrik (Electric Vehicle /EV) yang berkembang pesat di dunia sebagai reservoir energi untuk listrik terbarukan. IoT akan digunakan untuk membantu proses tersebut dengan melacak saat kendaraan berada di garasinya dan berapa banyak kapasitas cadangan yang dimiliki baterainya untuk penyimpanan energi. Jaringan tersebut juga akan melacak baterai EV mana yang akan digunakan saat jaringan listrik sedang tertekan.
Smart grid sangat penting untuk mengatasi kebutuhan energi dunia yang terus meningkat sekaligus mengurangi emisi karbon. Dan IoT sangat penting dalam memastikan jaringan tersebut memenuhi janjinya.
Apa Yang Ditawarkan SBC Dalam Mendukung Smart Grid?
SBC atau Single-Board Computer telah digunakan dalam manajemen jaringan listrik selama beberapa dekade dalam fungsi. Seperti otomatisasi gardu induk untuk memantau dan mengendalikan peralatan listrik. Seperti transformator, gardu induk, dan relai. Namun, penerapannya dalam jaringan telah menjadi lebih luas dan canggih dalam beberapa tahun terakhir. Karena banyaknya kemajuan yang memungkinkan integrasi energi terbarukan, penggunaan data real-time, dan otomatisasi distribusi.
Seiring dengan kemajuan teknologi komputer, SBC menjadi lebih kecil, lebih kuat, dan lebih terjangkau. Menjadikannya pilihan yang semakin menarik untuk memberikan kontrol lebih besar atas sistem jaringan yang kompleks. Mereka memungkinkan akuisisi data cepat dari berbagai sensor seperti sensor meter pintar. Melakukan analisis dan visualisasi data, dan berkomunikasi dengan sistem. Perangkat kontrol lain melalui berbagai protokol komunikasi, seperti Modbus, DNP3, dan IEC 61850.
Meskipun beberapa aplikasi SBC paling awal dalam manajemen jaringan listrik berada di area akuisisi data, kontrol dan pemantauan peralatan listrik, dan komunikasi antara berbagai bagian jaringan. Saat ini SBC merupakan komponen utama dalam manajemen smart grid. Manajemen penyimpanan energi, serta manajemen sumber daya energi terdistribusi. Berikut manfaat dari penggunaan SBC pada smart grid:
Konsumsi Energi Rendah
SBC dikembangkan menjadi perangkat berdaya rendah yang biasanya mengonsumsi daya 2,7 watt dalam kondisi siaga dan hingga 40 watt dalam beban penuh. Angka-angka ini dapat sangat bervariasi tergantung pada modelnya. Namun, berbagai macam SBC, khususnya model yang dikembangkan dalam dekade terakhir. Beroperasi menggunakan prosesor berkinerja tinggi yang memerlukan kapasitas sumber daya yang berkisar dari 4W hingga 36W. Tergantung pada perangkat keras yang digunakan.
Deteksi Anomali
Lebih banyak data diperoleh bagi operator untuk mengidentifikasi penurunan sementara dalam tegangan, variasi frekuensi, korsleting, atau perbedaan sudut fasa. Namun, karena lebih banyak PMU (phasor measurement units) digunakan untuk manajemen jaringan. Menjadi tantangan untuk mengirimkan dan menganalisis data serta memberikan informasi yang dapat ditindaklanjuti secara real time.
Pemantauan dan kontrol
Saat smart grid mengirimkan data melalui IoT, kerentanan sistem jaringan listrik menjadi ancaman bagi manajemen jaringan secara keseluruhan, perangkat titik akhir juga rentan. Jawaban atas tantangan keselamatan ini adalah integrasi SBC. SBC dapat bertindak sebagai gerbang atau perangkat tepi dalam infrastruktur jaringan pintar, yang menyediakan langkah-langkah keamanan siber untuk melindungi dari ancaman. Mereka dapat menjalankan software keamanan, menangani protokol komunikasi yang aman, dan menawarkan layanan enkripsi untuk keamanan transmisi data
Melampaui kemampuan perangkat keras alternatif
Perangkat keras luar biasa lainnya yang digunakan dalam sistem pemantauan jaringan listrik adalah Field Programmable Gate Arrays (FPGA) karena menawarkan fleksibilitas. Integrasi yang efektif ke jaringan, pemrosesan onboard, dan konsumsi daya yang terbatas. Perangkat ini memiliki beberapa aplikasi seperti sistem pemantauan jarak jauh untuk penginderaan, pemrosesan, dan komunikasi data kinerja jaringan.
Dikembangkannya teknologi smart grid adalah cara yang efektif untuk merevolusi cara energi diproduksi, didistribusikan, dan dikonsumsi. Dengan latar belakang perubahan iklim dan dorongan global untuk keberlanjutan, kemajuan dalam teknologi jaringan pintar muncul sebagai kebutuhan sekaligus peluang. Para pemangku kepentingan terus berinovasi dan menyempurnakan teknologi ini, untuk mengubah sistem energi kita menjadi model efisiensi dan keberlanjutan.
Baca Juga : Berbagai Tren Inovasi Dalam Teknologi Jaringan Pintar