SISTEM PAKAR UNTUK ANALISA DAN PENANGANAN
GANGGUAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI POWER SYSTEM
MENGGUNAKAN CASE BASED REASONING
TITI RATNASARI
G651050064
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
PERNYATAAN TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul “
Sistem Pakar
Untuk Analisa Dan Penanganan Gangguan Pada Jaringan Distribusi
Power System Menggunakan Case Based Reasoning
” adalah karya sayasendiri dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor,
Titi Ratnasari NRP 651050064
RINGKASAN
TITI RATNASARI. Sistem Pakar untuk analisa dan penanganan Gangguan pada Jaringan Distribusi Power System menggunakan Case Based Reasoning. Bimbingan KUDANG BORO SEMINAR dan AZIZ KUSTIYO.
Terputusnya penyediaan tenaga listrik terasa sebagai hal yang sangat mengganggu kenyamanan bagi setiap pelanggan. Gangguan penyediaan tenaga listrik tidak dikehendaki oleh siapapun, tetapi merupakan kenyataan yang tidak dapat dihindarkan, sehingga perlu dilakukan usaha untuk mengurangi jumlah gangguan tersebut. Gangguan yang terjadi sangat merugikan, seperti jika gangguan terjadi pada pelanggan di bagian industri yang akan berdampak pada macetnya proses produksi, sehingga akan mempengaruhi pula perekonomian nasional.
Yang dimaksud gangguan di sini adalah kejadian dalam operasi sistem tenaga listrik yang menyebabkan bekerjanya relay (kontak magnet yang terpasang yang berguna untuk memutuskan arus dengan kapasitas kecil) dan menjatuhkan pemutusan tenaga (PMT) yang terjadi di luar kehendak operator. Ditinjau dari sifatnya, gangguan terbagi atas dua, yaitu gangguan yang bersifat sementara dan gangguan yang bersifat permanen. Gangguan sementara adalah gangguan yang dapat hilang dengan sendirinya setelah PMT bekerja kembali, sementara gangguan permanen adalah gangguan yang baru dapat diatasi setelah penyebab gangguan dihilangkan atau dikurangi.
Dalam mencari atau menentukan letak gangguan, banyak dijumpai hal-hal yang berhubungan dengan keahlian para ahli atau pakar masalah gangguan tenaga listrik berdasarkan faktor lingkungan yang berbeda-beda di setiap lokasi, sehingga dengan adanya kemajuan teknologi, khususnya di bidang kecerdasan buatan (artificial
intelegence), dimana sistem pakar (expert system) termasuk di dalamnya, maka masalah
yang muncul ketika terjadi gangguan tenaga listrik di suatu tempat dapat diselesaikan dengan menggunakan perangkat lunak sistem pakar (expert system).
Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan suatu sistem pakar yang dapat untuk menganalisa gangguan tenaga listrik di sekitar jaringan distribusi, berdasarkan ciri-ciri gangguan dan memberikan solusi yang sesuai dengan pengalaman yang tepat dari
kasus-kasus gangguan yang pernah dihadapi dan ditangani di masa lalu. Untuk itu pendekatan penalaran berbasis kasus (Case Based Reasoning/CBR), digunakan dalam sistem pakar yang diusulkan. Case-Based Reasoning (CBR) merupakan sebuah pendekatan untuk membangun pengetahuan berdasarkan kasus dan solusi pada masa lalu untuk mendapatkan dan menggunakan kembali kasus dan solusi tersebut untuk menyelesaikan permasalahan yang sama, yang terjadi di masa lalu. CBR juga dapat digunakan untuk menganalisa suatu masalah sesuai dengan kasus yang dihadapi dan untuk selanjutnya mengklasifikasikan kasus tersebut berdasarkan pada pengalaman masa lalu pengklasifikasian. Kelebihan dari CBR yaitu memungkinkan penggunaan contoh kasus masa lalu untuk mengakuisisi pengetahuan dan akhirnya diketahui pokok permasalahannya. Selain itu CBR juga dapat mencari solusi dari permasalahan tersebut berdasarkan dari pengalaman kasus masa lalu sehingga segala permasalahan dapat diselesaikan untuk selanjutnya kasus serta solusinya disimpan untuk kemudian dapat digunakan kembali untuk memecahkan kasus baru, jika kasus tersebut hampir sama atau mungkin sama dengan kasus terdahulu. Menurut Aamont & Plaza (1994), secara keseluruhan CBR dapat digambarkan dengan proses sebagai berikut :
1. RETRIEVE, merupakan proses untuk mendapatkan kembali kasus terdahulu yang
serupa dengan kasus yang sedang dihadapi.
2. REUSE, merupakan proses untuk menggunakan kembali informasi dan
pengetahuan dalam kasus terdahulu untuk menyelesaikan masalah yang dihadapi.
3. REVISE, merupakan proses memperbaiki solusi yang telah ada sebelumnya.
4. RETAIN, merupakan proses penyimpanan kasus baru dan solusinya untuk
digunakan dalam menyelesaikan kasus berikutnya.
Secara keseluruhan proses yang dilakukan oleh sistem CBR adalah dengan menggunakan pengetahuan secara umum untuk menambahkan pengetahuan baru yang ditunjukkan oleh suatu kasus. Sementara metode yang digunakan untuk mengembangkan sistem dalam penelitian ini adalah metode yang paling dikenal disebut juga sebagai
System Development Life Cycle (SDLC). Siklus tersebut sering disebut dengan siklus
pengembangan sistem, atau siklus hidup pengembangan sistem (SDLC). Menurut O’Brien (1999), biasanya SDLC ini digunakan untuk pengembangan sistem yang besar,
dimana dalam SDLC ada beberapa tahapan-tahapan pekerjaan yang dilakukan oleh analis sistem dan programmer dalam membangun sistem yang meliputi :
1. Pemeriksaan (Investigation) 2. Analisa (Analysis)
3. Perancangan (Design)
4. Mengimplementasikan (Implementation) 5. Pemeliharaan (Maintenance)
Selanjutnya adalah penjelasan tentang Jaringan Distribusi yang merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan pelanggan. Ditinjau dari volume fisiknya, jaringan distribusi pada umumnya lebih panjang dibanding dengan jaringan transmisi dan jumlah gangguannya dalam per 100 km per tahun juga paling tinggi dibandingkan dengan jumlah gangguan pada saluran transmisi. Secara garis besar, jaringan distribusi terbagi atas dua bagian yaitu Jaringan Tegangan Menengah (JTM) dan Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dan ruang lingkup penelitian ini adalah analisa gangguan power system yang terjadi di jaringan tegangan rendah (JTR) untuk pelanggan menengah dan kecil yang berada di sepanjang gardu distribusi sampai ke pelanggan.
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan sumbangan pemikiran dan menambah keanekaragaman penerapan sistem pakar di PLN untuk manajemen gangguan listrik yang diharapkan dapat menjadi pertimbangan bagi PLN untuk memilih sistem manajemen penanggulangan gangguan yang sistematik, efisien dan efektif, sehingga dapat meningkatkan pelayanan kepada pelanggan
Keyword : Jaringan Tegangan Rendah (JTR), Gangguan Power System, Case Based
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2009
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya
ABSTRACT
TITI RATNASARI. PLN is the only company in Indonesia that serves and supplies electricity which is a necessity for many people. Various PLN’s customer needs electricity to do all of their activities. However if there is an interference in the electricity distribution, then all of the activities will stop. That results the decrease of PLN’s quality of service and must be increased by handling all of the interference as quickly as possible. One of the tools to solve electricity interference quickly and accurately is by developing an expert system. In this research, an expert system was developed to help identifying electricity interference quickly and accurately from customer’s reports. Case based reasoning is the method that is used in developing the expert system in this research and backward chaining is the inference machine. Based on the results of the verification and validation of PLN’s expert, interference unit operator, and field technician; showed that the system was able to identify the interference that occurred and gave an accurate solution toward customer’s report.
Keyword : Distribution Network, Power System Interference, Expert System, Case Based Reasoning (CBR).
SISTEM PAKAR UNTUK ANALISA DAN PENANGANAN
GANGGUAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI POWER SYSTEM
MENGGUNAKAN CASE BASED REASONING
TITI RATNASARI
Tesis
Merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Megister Sains pada
Programstudi Ilmu Komputer
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
JUDUL : SISTEM PAKAR UNTUK ANALISA DAN PENANGANAN GANGGUAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI POWER SYSTEM MENGGUNAKAN CASE BASED REASONING
NAMA : TITI RATNASARI NRP : G651050064
Disetujui, Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Kudang B. Seminar, M.Sc) (Aziz Kustiyo, S.Si., M.Kom)
Ketua Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Ilmu Komputer Sekretaris Program Magister,
(Dr. Sugi Guritman) (Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S)
PRAKATA
Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T atas segala karunia-Nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan dengan judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah “Sistem Pakar Untuk Analisa Dan Penanganan Gangguan Pada Jaringan Distribusi Power System Menggunakan Case Based Reasoning”
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tuaku, Bapak R. Widjanarto dan Ibu Umiyati (Alm) tercinta, yang selalu memberikan pengarahan tentang pentingnya pendidikkan dan selalu memberikan support moril dan do’a.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Kudang Boro Seminar, M.Sc selaku ketua komisi pemimbing dan Bapak Aziz Kustiyo, S.Si, M.Si selaku angguta komisi pembimbingyang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran sehingga tesis ini dapat diselesaikan. 3. Bapak Sony H. Wijaya, S.Kom, M.Kom selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukkan untuk perbaikan tesis ini.
4. Bapak Dr. Sugi Guritman, selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer atas kerjasamanya selama studi dan penelitian.
5. Bapak Sulaeman dan Bapak Moenasor Moersidi, para pakar dari PLN yang telah banyak membantu memberikan wawasan dan materi yang melandasi penelitian ini.
6. Staff pengajar Program studi Ilmu Komputer yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan.
7. Staff Administrasi Departemen Ilmu Komputer atas kerjasamanya selama studi dan penelitian.
8. Anakku tercinta M. Hafiz Reyhan, yang selalu memberikan kekuatan bathin dan semangat untuk selalu berusaha mencapai gelar Magister Sains.
9. Kakak-kakakku Mba Tuti, Mas Ono, Mas Agus dan Mas Toto serta adik-adikku, Wiwi dan Uut, yang selalu memberikan kekuatan bathin dan semangat untuk selalu berusaha mencapai gelar Magister Sains serta do’a.
10.Teman-temanku Husmul Beze, Lira Ruhwina, Maria Susan A, Icam, Adhi dan teman-teman lain di kampus STT-PLN yang selalu memberikan sumbangan pemikiran dalam penyelesaian tesis ini serta do’anya.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan tasis ini, walaupun demikian penulis berharap tesis ini dapar bermanfaat bagi bidang Ilmu Komputer, bidang Pendidikan dan Kantor PLN di Unit Gangguan.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tanjung Balaikarimun, Riau pada tanggal 19 Juni 1970 dari ayah R. Widjanarto dan ibu Umiyati (Alm). Penulis merupakan putri ke-lima dari tujuh bersaudara.
Pada tahun 1989 penulis lulus dari SMA Negeri 50 Jakarta, dan pada tahun 1994 berhasil menyelesaikan pendidikan S-1 Jurusan Matematika Institut Sains dan Teknologi Nasional (ISTN), Jakarta.
Dari tahun 1994 sampai dengan tahun 2000, penulis menjadi Dosen di ISTN, dari tahun 2001 hingga tesis ini selesai, penulis masih menjadi Dosen di Sekolah Tinggi Teknik-PLN (STT-PLN).
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... ii
DAFTAR TABEL….……….. iii
DAFTAR GAMBAR ... iv DAFTAR LAMPIRAN... vi I. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan. ………... 2 1.3. Manfaat ……….………... 2 1.4. Ruang Lingkup…….………... 2
II. Tinjauan Pustaka 2.1. Jaringan PLN Secara Keseluruhan……….... 3
2.2. Penelitian Sebelumnya Yang Relevan…..……… 4
2.3. Pengertian Gangguan………. 5
2.4. Jenis-Jenis Gangguan Pada Jaringan Distribusi………. 5
2.4.1. Jaringan Tegangan Menengah………... 6
2.4.2. Jaringan Tegangan Rendah………... 7
2.5. Unit Pengatur Distribusi……….... 8
2.6. Sistem Proteksi……….. 9
2.7. Sistem Pakar (Expert System)………... 9
2.7.1. Struktur Sistem Pakar………... 11
2.7.2. Case Based Reasoning……… 14
2.7.2.1. CBR Cycle………... 14
2.7.2.2. Struktur CBR………. 15
2.8. Metode Pengembangan Sistem System Development Life Cycle (SDLC)…………... 18
2.8.1. Pemeriksaan Sistem (Investigasi System)………... 19
2.8.2. Analisis Sistem (Analysis System)………... 20
2.8.3. Perancangan Sistem (Design System)……….. 21
2.8.4. Implementasi Sistem (Implementation System)………….. 22
2.8.5. Operasi dan Perawatan (Maintenance and Operation)………... 23
III. Metodologi Penelitian 3.1. Alur Penelitian………... 24
3.1.1. Tahapan Pemeriksaan (Investigation)………. 25
3.1.2. Tahapan Analisa (Analysis)………. 25
3.1.3. Tahapan Perancangan (Design)………... 25
3.1.4. Tahapan Implementasi (Implenetation)………... 27
3.2. Data Dan Alat……….... 27
3.3. Waktu Dan Tempat Penelitian………... 27
IV. Perancangan Dan Implementasi 4.1. Perancangan Sistem………... 29
4.1.1. Gambaran Umum Sistem ………. 29
4.1.2. Akuisisi Pengetahuan..……….. 30
4.1.3. Representasi Pengetahuan...………... 31
4.1.4. Pengembangan Mesin Inferensi……… 32
4.1.5. Perancangan Basis Data……… 33
4.1.6. Perancangan Antar Muka……….. 35
4.2. Implementasi Sistem.………. 39
4.3. Pembahasan ……….…………...………... 45
4.4.Verifikasi Dan Validasi………... 53
V. Simpulan Dan Saran 5.1. Simpulan……..……….. 55
5.2. Saran……..……… 56
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Tabel-tabel yang digunakan dalam sistem pakar……….. 35
2. Tabel Validasi perbandingan sistem dengan informasi dari oprator, petugas lapangan dan pakar dari PLN……….... 54
3. Tabel Data asli ……….. 60
4. Tabel Komponen Jaringan Yang Sering Rusak ……… 63
5. Tabel Basis Data ………... 66
6. Tabel Pencarian Keputusan Keluhan ……… 68
7. Tabel Pencarian Keputusan Gangguan ………. 69
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Jaringan PLN secara keseluruhan………... 3
2. Struktur Sistem Pakar………. 11
3. CBR Cycle………... 15
4. Strukur CBR………... 17
5. Siklus Hidup Pengembangan Sistem (SDLC)...………. 19
6. Aktivitas Dalam Tahap Pemeriksaan Sistem……….. 20
7. Tahap Proses Penelitian……….. 24
8. Diagram Laporan Dan Penanganan Gangguan Sistem ..……… 29
9. DFD level 0 Sistem pakar analisa gangguan di jaringan distribusi ….………. 30
10.Diagram Hubungan Antar Entitas (ERD)………... 34
11.Diagram relasi antartabel ……… 34
12.Form Pengaduan ……… 36
13.Form Data Kasus ..……….. 36
14.Form Data Gangguan.……….……… 37
15.Form Kasus……….……… 37
16.Form Gangguan Dan Solusi ………..………. 38
17.Form Daftar Gangguan……… 38
18.Tampilan Bagian Depan Sistem Pakar Untuk Analisa Dan Penanganan Gangguan Power System Pada Jaringan Distribusi Berbasis Kasus .. 39
19.Form Pengaduan………. 40
20.Form Data Kasus………. 41
21.Form Data Gangguan………...………... 42
22.Form Daftar Gangguan dan Solusi..……….... 43
23.Form Kasus……….. 44
24.Form Daftar Gangguan……….... 45
26.Tampilan data keluhan yang sama dengan bobot……… 47 27.Tampilan hasil gangguan berdasarkan keluhan dengan nilai bobot… 47 28.Tampilan hasil solusi gangguan……….. 48 29.Proses revise gangguan dan solusi dari data kasus pelanggan………. 49 30.Proses Edit Data Kasus……… 50 31.Proses edit data kasus lampau pada Form Edit Data Kasus…………. 50 32.Proses memperbaiki data kasus lampau pada Form Kasus………….. 51 33.Proses penyimpanan data gangguan dan solusisnya yang baru……… 52 34.Proses menyimpan kasus baru yang sudah diperbaiki……….. 53
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Flowchart system ……….……….. 59
2. Tabel data asli………. 60
3. Tabel komponen yang sering rusak……….... 63
4. Semantik keluhan gangguan………... 65
5. Tabel data sistem………. 66
6. Tabel keputusan pencarian……….. 68
7. Tabel keputusan gangguan……….. 69
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Bagi para pelanggan listrik, terputusnya penyediaan tenaga listrik terasa sebagai hal yang sangat mengganggu kenyamanan. Gangguan penyediaan tenaga listrik tidak dikehendaki oleh siapapun, tetapi merupakan kenyataan yang tidak dapat dihindarkan, sehingga perlu dilakukan usaha untuk mengurangi jumlah gangguan tersebut. Gangguan yang terjadi sangat merugikan, seperti jika gangguan terjadi pada pelanggan di bagian industri yang akan berdampak pada macetnya proses produksi, sehingga akan mempengaruhi pula perekonomian nasional.
Yang dimaksud gangguan di sini adalah kejadian dalam operasi sistem tenaga listrik yang menyebabkan bekerjanya relay (kontak magnet yang terpasang yang berguna untuk memutuskan arus dengan kapasitas kecil) dan menjatuhkan pemutusan tenaga (PMT) yang terjadi di luar kehendak operator, sehingga menyebabkan putusnya aliran daya yang melalui PMT tersebut. Ditinjau dari sifatnya, gangguan terbagi atas dua, yaitu gangguan yang bersifat sementara dan gangguan yang bersifat permanen. Gangguan sementara adalah gangguan yang dapat hilang dengan sendirinya setelah PMT bekerja kembali, sementara gangguan permanen adalah gangguan yang baru dapat diatasi setelah penyebab gangguan dihilangkan atau dikurangi.
Dari segi letaknya, gangguan dapat terjadi di bagian sekitar pembangkit tenaga listrik, saluran transmisi, gardu induk, jaringan distribusi, atau saluran perumahan, sehingga untuk mengetahui dan mengatasi gangguan yang terjadi perlu dianalisa gangguan tersebut, mencari letak gangguan dan mencari solusi yang tepat. Dalam mencari atau menentukan letak gangguan, banyak dijumpai hal-hal yang berhubungan dengan keahlian para ahli atau pakar masalah gangguan tenaga listrik berdasarkan faktor lingkungan yang berbeda-beda di setiap lokasi, sehingga dengan adanya kemajuan teknologi, khususnya di bidang kecerdasan buatan (artificial intelegence), dimana sistem pakar (expert system) termasuk di dalamnya, maka masalah yang muncul ketika terjadi
gangguan tenaga listrik di suatu tempat dapat diselesaikan dengan menggunakan perangkat lunak sistem pakar (expert system).
Sistem pakar yang dibuat pada penelitian ini, dirancang untuk mengidentifikasi jenis gangguan dan solusi dengan memanfaatkan pengalaman kasus di masa lalu, yang disimpan secara sistematis sebagai pengalaman.
1.2.Tujuan
Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem pakar untuk menganalisa gangguan pada jaringan distribusi tenaga listrik yang terjadi, berdasarkan ciri-ciri gangguan dan memberikan solusi yang sesuai dengan pengalaman yang tepat dari kasus-kasus gangguan yang pernah dihadapi dan ditangani di masa lalu. Untuk itu pendekatan penalaran berbasis kasus (Case Based Reasoning/CBR), digunakan dalam sistem pakar yang diusulkan.
1.3.Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian ini adalah analisa gangguan power system yang terjadi di jaringan tegangan rendah (JTR) untuk pelanggan menengah dan kecil yang berada di sepanjang gardu distribusi sampai ke pelanggan.
1.4.Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan sumbangan pemikiran dan menambah keanekaragaman penerapan sistem pakar di PLN untuk manajemen gangguan listrik yang diharapkan dapat menjadi pertimbangan bagi PLN untuk memilih sistem manajemen penanggulangan gangguan yang sistematik, efisien dan efektif, sehingga dapat meningkatkan pelayanan kepada pelanggan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Jaringan PLN Secara Keseluruhan
Menurut Djiteng (2006), Penyampaian tenaga listrik dari tempat dibangkitkan (PLTA, PLTU, PLTG, PLTP, PLTD) sampai ke tempat pelanggan, baik pelanggan besar, menengah maupun kecil, memerlukan jaringan penghubung, yaitu transmisi dan distribusi. Jaringan yang berada antara Pusat Pembangkit dan Pusat Beban (Gardu Induk/GI) (Gambar 1), disebut Sistem Transmisi, dimana tersalur tenaga listrik dalam skala besar yang bisa berupa Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) sebesar 70 kV dan 150 kV, dan berupa Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi (SUTET) sebesar 500 kV.
S U T T Pembangkit Interbus Transformer Interbus Transformer Trafo Distribusi
Pemutus Tenaga / Circuit Breaker
Load Break Switch / LBS
500 kV
150 kV
20 kV
6,3 kV
Saluran antara Pusat Beban (Gardu Induk/GI) dan Sub Pusat Beban (Gardu Distribusi) membentuk Jaringan Tegangan Menengah (JTM), yaitu bisa berupa Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) dan Kabel Tanah, dimana keduanya dialiri listrik sebesar 3 kV, 6 kV, 7 kV, 12 kV atau 20 kV, namun umumnya PLN menyalurkan listrik sebesar 20 kV.
Sementara sistem yang berada diantara Sub Pusat Beban (Gardu Distribusi) ke pelanggan menengah dan kecil disebut Jaringan Tegangan Rendah (JTR), yang bisa berupa Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) dan Saluran Kabel Tanah Tegangan Rendah (SKTTR), dimana keduanya dialiri listrik sebesar 380 V, 220 V, atau 127 V, namun pada umumnya PLN mengaliri listrik sebesar 220 V.
2.2. Penelitian Sebelumnya Yang Relevan
Penelitian ini, merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya yang berjudul Analisa Koordinasi OCR-Recloser Penyulangan Kaliwungu 03 oleh Darmanto dan Handoko (2006). Dalam penelitian tersebut, dijelaskan tentang proses kerja pemutus tegangan jika terjadi gangguan di Saluran Udara sepanjang Pusat Penyulang (Pusat Pembangkit Tenaga Listrik) sampai dengan Gardu Induk yang biasa disebut Saluran Transmisi (yang berupa Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) atau Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi (SUTET)). Sementara gangguan yang terjadi di sepanjang Gardu Induk sampai dengan Sambungan Perumahan tidak dibahas. Inilah yang membedakan dengan penelitian ini, pada penelitian ini selain menggunakan sistem pakar, juga di analisa gangguan yang terjadi secara keseluruhan.
Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Purnomo, et al (2003), obyek penelitian yang dilakukan adalah merancang dan membuat perangkat keras (Hardware) dan Perangkat Lunak (Software) MAS E3200 yaitu master yang berfungsi untuk memonitor (status dan telemarketing) dan kontrol Gardu Induk dalam satu grup, dimana peralatan hardware dipasang disetiap Gardu Induk. Sedangkan master MAS E3200 dipasang di kantor grup yang berfungsi sebagai pusat pengelolaan Gardu Induk sehingga jika terjadi gangguan pada suatu Gardu Induk dapat segera terdeteksi dan segera di perbaiki. Tapi pada penelitian tersebut tidak diperhatikan faktor gangguan yang terjadi diluar Gardu Induk tersebut.
2.3. Pengertian Gangguan
Yang dimaksud gangguan (fault), yaitu peristiwa tripnya atau bekerjanya PMT (Pemutus Tenaga) tidak atas kehendak operator sehingga timbul interupsi (pemutusan) pasokan daya kepada pemakai tenaga listrik (pelanggan). Namun pasokan daya yang masih tersedia ini, mengalami distorsi pada tegangan atau arusnya atau keduanya, sehingga bisa mengganggu operasi dari peralatan pemakaian tenaga listrik, misalnya timbulnya pemanasan yang berlebihan. Selain fault, ada juga gangguan yang disebut
disturbance, yaitu berupa gangguan yang belum sampai menyebabkan putusnya pasokan
daya, atau bisa dikatakan sebagai gangguan mutu pasokan daya listrik (Djiteng 2006).
2.4. Jenis-Jenis Gangguan Pada Jaringan Distribusi
Penyediaan tenaga listrik bagi masyarakat merupakan hal yang mempengaruhi hajat hidup orang banyak, maka gangguan yang besar dalam sistem tenaga akan sangat mengganggu kehidupan masyarakat. Dalam hal ini yang dimaksud dengan gangguan yang besar, menurut Djiteng (2006) adalah gangguan yang meliputi sebagian besar dari sistem, termasuk pula gangguan total yang merupakan gangguan yang menyebabkan seluruh sistem padam dan gangguan tersebut dapat terjadi di Pusat Listrik, Saluran Transmisi, Gardu Induk (GI), Jaringan Distribusi, Sambungan Rumah (SR). Sementara dalam hal ini hanya akan dibahas tentang gangguan pada Jaringan Distribusi dibagian Jaringan Tegangan Rendah (JTR).
Jaringan Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan pelanggan. Ditinjau dari volume fisiknya, jaringan distribusi pada umumnya lebih panjang dibanding dengan jaringan transmisi dan jumlah gangguannya dalam per 100 km per tahun juga paling tinggi dibandingkan dengan jumlah gangguan pada saluran transmisi. Secara garis besar, jaringan distribusi terbagi atas dua bagian yaitu Jaringan Tegangan Menengah (JTM) dan Jaringan Tegangan Rendah (JTR).
2.4.1. Jaringan Tegangan Menengah (JTM)
Menurut Djiteng (2006), JTM mempunyai tegangan antara 3 kV sampai 20 kV. Untuk saat ini PLN hanya mengembangkan tegangan menengah 20 kV. Sebagian besar JTM berupa SUTM dan kabel tanah. Sementara pada saat ini juga mulai dikembangkan kabel udara yang isolasinya tidak penuh dengan tujuan untuk mengurangi jumlah gangguan di JTM. Gangguan di SUTM termasuk tinggi jumlahnya, dalam hal ini data kuantitatif tidak dapat disajikan secara terperinci, tetapi dapat disampaikan bahwa gangguan pada SUTM ada yang mencapai 100 kali pertahun dan sebagian besar gangguan pada SUTM tidak disebabkan oleh petir, melainkan oleh sentuhan pohon.
SUTM yang ada di kota, letaknya banyak yang ada ditepi jalan, karena jalurnya yang memasuki kota terhalang oleh bangunan-bangunan dan pohon-pohon yang lebih tinggi dibandingkan tiang SUTM. Sehingga SUTM yang ada di daerah perkotaan terlindung dari sambaran petir, tetapi banyak diganggu oleh sentuhan pohon. Sementara SUTM yang berada di daerah pedesaan banyak yang jalurnya melalui tanah terbuka, misalnya sawah, tetapi juga melalui daerah yang banyak pohonnya sehingga disamping gangguan petir, juga banyak mengalami gangguan karena sentuhan pohon. Gangguan karena petir maupun karena sentuhan pohon sebagian besar bersifat temporer, oleh karena itu penggunaan penutup balik (recloser) otomatis akan sangat mengurangi waktu pemutusan penyediaan daya (supply interrupting time).
PLN mulai menggunakan kabel udara yang berisolasi tidak penuh, misalnya pada SUTM 20 kV dipakai kabel udara yang secara fisik berupa konduktor dengan isolasi tipis dan diletakkan di atas isolator seperti halnya SUTM biasa. Maksud penggunaan kabel udara ini adalah mengurangi gangguan yang disebabkan sentuhan pohon tidak akan menimbulkan arus hubungan tanah yang cukup besar untuk mengerjakan relay hubungan tanah sehingga PMT tidak trip. Dengan demikian gangguan karena sentuhan pohon akan banyak berkurang. Kabel tanah yang digunakan pada JTM gangguannya jauh lebih sedikit dibandingkan SUTM, tetapi harga kabel tanah lebih mahal dari pada SUTM. Menurut Djiteng (2006) gangguan kabel tanah umumnya disebabkan oleh:
a. Tekanan cangkul atau alat gali lainnya. b. Terdesak oleh akar pohon.
c. Pergerakkan tanah misalnya, karena tanah tidak stabil atau mendapat tekanan mekanis.
d. Pemasangan yang kurang hati-hati sehingga ada bagian kabel yang retak dan kemasukan air.
e. Penyambungan bagian-bagian yang kurang sempurna sehingga ada kontak yang lepas atau kendur.
Gangguan kabel tanah umumnya bersifat permanen, oleh karenanya tidak dipakai penutup balik (recloser) otomatis dalam pengoperasian kabel tanah. Dibandingkan dengan SUTM, waktu yang diperlukan untuk mencari tempat gangguan permanen serta waktu untuk memperbaiki kerusakan kabel tanah umumnya adalah lebih lama dibandingkan pada saluran udara. Oleh karenanya di dalam perencanaan pengembangan jaringan kabel tanah, jika tidak dikehendaki adanya kemungkinan terjadinya pemutusan penyediaan tenaga listrik yang terlalu lama, harus ada kabel tanah cadangan dalam bentuk ring atau express feeder pada system spindle. Waktu yang diperlukan untuk mencari tempat gangguan dan kemudian memperbaiki kerusakan yang merupakan penyebab gangguan permanen pada kabel tanah adalah berkisar antara 1 sampai 5 hari (Djiteng 2006).
2.4.2. Jaringan Tegangan Rendah (JTR)
Jaringan Tegangan Rendah mula-mula sebagian besar terdiri dari Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) dengan konduktor tanpa isolasi. Penggunaan Saluran Kabel Tanah Tegangan Rendah (SKTTR) tidak banyak dipakai PLN, hanya dipakai untuk jarak yang pendek, misalnya dari transformator dalam gardu distribusi ke tiang pertama SUTR. Gangguan pada SUTR relatif banyak dan penyebab utamanya adalah pohon. Sentuhan pohon pada konduktor SUTR dapat menimbulkan gangguan satu fasa, dua fasa maupun tiga fasa ke tanah. Jika penarikan konduktor fasa dari SUTR kurang tegang, sehingga konduktor mudah mengayun, maka sentuhan dahan pohon yang disertai angin dapat menimbulkan gangguan antar fasa.
Gangguan fasa ke tanah dan gangguan antar fasa terkadang tidak menyebabkan sekering SUTR lebur (putus). Hal ini disebabkan karena arus hubungan singkat yang terjadi tidak cukup besar untuk dapat memutuskan sekering tersebut. Sehingga hal itu
tidak menjadikan pemutus penyediaan daya sehingga tidak terasa gangguan, tetapi menimbulkan bahaya karena pohon yang menyentuh konduktor SUTR dapat menjadi bertegangan terutama jika keadaannya basah, misalnya pada waktu hujan. Sebaliknya jika keadaan kering, loncatan api (busur listrik) yang timbul dapat membakar pohon tersebut.
Berhubung dengan banyaknya gangguan yang disebabkan sentuhan pohon pada konduktor SUTR, maka PLN mulai dengan penggunaan Saluran Kabel Udara Tegangan Rendah (SKUTR) yang berbentuk kabel yang dipilin (twisted cable) dan dipasang pada tiang. Jika ditinjau dari segi harga, SKUTR lebih murah dibanding dengan SUTR, karena instalasi kabel tegangan rendah relatif lebih murah dibanding dengan isolator yang diperlukan pada SUTR. Pada SKUTR gangguan karena sentuhan pohon praktis tidak ada lagi. Gangguan yang masih terjadi pada SKUTR kebanyakan disebabkan karena kontak yang kurang baik atau tertimpa pohon (bukan sentuhan) sehingga SKUTR putus.
2.5. Unit Pengatur Distribusi
Menurut Djiteng (2006), tugas pengoperasian jaringan dari hari ke hari makin bertambah kompleks dengan makin besarnya jaringan. Keadaan pelayanan kepada konsumen perlu ditingkatkan, sementara di pihak lain PLN juga menghadapi masalah dalam keleluasaan memonitor seluruh sistem. Sehingga diperlukan suatu sistem yang mempunyai ciri-ciri cepat serta berkemampuan, yang dapat mengatasi masalah kelangsungan penyaluran listrik karena stabilitas dan keandalan sistem telah ditunjang oleh bertambahnya jumlah gardu dengan pesat. Untuk menjawab masalah tersebut, maka dibuatlah suatu “system dispatching” dengan control terpusat, yaitu jika kondisi normal, kondisi operasi seluruh sistem memenuhi batas-batas frekuensi, batas tegangan dan memenuhi pula syarat keandalan yang telah ditentukan, sementara kondisi gangguan, adalah kondisi dimana pada saat real time operational terjadi, terlihat adanya perubahan besarnya beban yang terjadi di suatu lokasi dan terlihat juga adanya pemutusan tenaga (PMT trip), sehingga kejadian tersebut terdeteksi oleh Operator Sistem atau biasa disebut
Dispatcher, yang ada di Pusat Pengatur Beban, dimana tugas dari Dispatcher adalah :
1. Memonitor seluruh sistem.
2. Mendeteksi segala jaringan yang terjadi dengan cepat. 3. Optimasi dalam penyaluran distribusi
Selanjutnya dalam operasi sistem, pengaturan distribusi terdiri dari 2 bagian, yaitu : 1. Operasi di dalam ruang kontrol yang dilakukan oleh operator ruang control
(Dispatcher).
2. Operasi di lapangan, yaitu di gardu-gardu dan sepanjang saluran tegangan menengah, yang dilakukan oleh operator lapangan PLN Cabang.
2.6. Sistem Proteksi
Menurut Komari (2003), sistem proteksi diberikan dengan tujuan untuk mengamankan sistem yang dapat meminimumkan kerusakan akibat gangguan dan memaksimalkan keandalan supply tenaga listrik ke konsumen. Selain itu sistem proteksi berfungsi :
1. Sebagai pendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya pada bagian sistem jaringan distribusi yang diamankan.
2. Melepaskan bagian sistem yang terganggu sehingga bagian sistem lainnya dapat terus beroperasi.
Di bawah ini ada beberapa contoh alat pengaman :
1. Relay Pengaman, sebagai alat perasa yang mendeteksi adanya gangguan.
2. Pemutus Tenaga (PMT), sebagai pemutus arus di dalam sirkuit tenaga untuk melepas bagian sistem yang terganggu (membebaskan sistem dari gangguan). 3. Trafo arus atau trafo tegangan, untuk meneruskan arus atau tegangan pada sirkuit
tenaga (sirkuit primer) ke sirkuit relay (sirkuit sekunder).
4. Battery aki, sebagai sumber tenaga untuk melakukan PMT dan catu daya untuk relay static dan relay bantu.
2.7. Sistem Pakar (Expert System)
Sistem Pakar (Expert System), menurut Turban (2001), adalah sistem yang menggunakan pengetahuan seorang pakar yang tersimpan di dalam komputer untuk menyelesaikan masalah yang biasanya memerlukan kepakaran seseorang. Desain sistem pakar meniru proses penalaran pakar dalam menyelesaikan masalah yang spesifik.
Konsep dasar dari sistem pakar menurut Turban (2001), mengandung :
1. Keahlian (expertise), suatu kelebihan penguasaan pengetahuan di bidang tertentu yang diperoleh dari pelatihan, membaca dan pengalaman.
2. Pakar atau ahli (expert), orang yang mampu menjelaskan suatu tanggapan, mempelajari hal-hal baru seputar topik permasalahan, menyusun kembali pengetahuan jika dipandang perlu, memecahkan aturan-aturan jika dibutuhkan dan menentukan relevan atau tidaknya keahlian mereka.
3. Pengalihan keahlian (transferring expertise), sistem pakar mempunyai tujuan yaitu memindahkan keahlian dari seorang pakar ke sistem komputer dan kemudian ke orang lain. Proses ini melibatkan empat aktifitas, seperti : akuisisi pengetahuan, representasi pengetahuan, inferensi pengetahuan dan pemindahan pengetahuan kepada pengguna.
4. Mekanisme inferensi (inferencing), suatu fitur dari sistem pakar adalah kemampuan untuk menalar. Pengetahuan dari para pakar disimpan di dalam basis pengetahuan. Inferensi dilaksanakan di dalam komponen yang disebut dengan
inference engine (mesin inferensi).
5. Aturan-aturan (rules), sebagian besar sistem pakar dibuat dalam bentuk
rule-based system, maksudnya adalah pengetahuan disimpan dalam bentuk
aturan-aturan. Aturan tersebut umumnya berbentuk IF-THEN.
6. Kemampuan menjelaskan (explanation capability), fitur lain dari sistem pakar adalah kemampuan untuk menjelaskan saran-saran atau rekomendasi.
Selain itu sistem pakar (expert system) menurut Setiarso (2006), merupakan salah satu teknologi andalan dalam knowledge management, terutama melalui empat skema penerapan dalam suatu organisasi, yaitu :
1) Case-Based Reasoning (CBR), merupakan representasi pengetahuan berdasarkan
pengalaman, termasuk kasus dan solusinya.
2) Rule-Based Reasoning (RBR), mengandalkan serangkaian rules yang merupakan
representasi dari pengetahuan karyawan/manusia dalam memecahkan kasus-kasus yang rumit.
3) Model-Based Reasoning (MBR), melalui representasi pengetahuan dalam bentuk
atribut, perilaku, antar-hubungan maupun simulasi proses terbentuknya pengetahuan.
4) Constraint-Satisfaction Reasoning (CSR), yang merupakan kombinasi antara
RBR dan MBR.
2.7.1. Struktur Sistem Pakar
Menurut Turban (2001), struktur sistem pakar terdiri dari 2 bagian pokok, yaitu : lingkungan pengembangan (development environment), yang biasanya digunakan sebagai pembangun sistem pakar baik itu dari segi pembangun komponen maupun basis pengetahuan dan lingkungan konsultasi (consultation environment), biasanya digunakan oleh seorang yang bukan ahli untuk berkonsultasi. Struktur sistem pakar dapat disajikan pada Gambar 2.
Dari Gambar 2, komponen-komponen yang ada pada sistem pakar terdiri dari:
1. Subsistem akuisisi pengetahuan (knowledge acquisition subsystem), suatu kegiatan yang dilakukan untuk memperoleh pengetahuan dari pakar, buku, dokumentasi,penelitian, basis data dan gambar.
2. Basis pengetahuan, berisi tentang pengetahuan-pengetahuan yang dibutuhkan untuk memahami, menformulasikan dan menyelesaikan masalah. Menurut Turban (2001), ada dua elemen dasar yang termasuk pada basis pengetahuan, yaitu : a. Fakta, yaitu situasi permasalahan dan teori dari bidang permasalahan
b. Aturan (Rules), yaitu langsung menggunakan pengetahuan secara langsung untuk menyelesaikan permasalahan pada domain tertentu.
3. Mesin inferensi (Inference Engine), program yang berisi metodologi yang digunakan untuk melakukan penalaran terhadap informasi-informasi dalam basis pengetahuan dan blackboard serta digunakan untuk menformulasikan kesimpulan.
4. Blackboard, merupakan daerah dalam memory yang digunakan untuk merekam
kejadian yang sedang berlangsung termasuk keputusan sementara.
5. Antarmuka pemakai (user interface), merupakan suatu fasilitas komunikasi yang digunakan sebagai penghubung antara komputer dengan pengguna.
6. Penjelasan subsistem (explanation subsystem), merupakan suatu kemampuan untuk menemukan dan menjelaskan tingkah laku sistem pakar dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan.
7. Sistem penyaring pengetahuan, sistem ini digunakan untuk mengevaluasi kinerja sistem pakar itu sendiri untuk melihat apakah pengetahuan-pengetahuan yang ada masih cocok untuk digunakan di masa mendatang.
Proses pengetahuan dari para pakar dan membangun basis pengetahuan disebut dengan
knowledge engineering. Tujuan yang ingin dicapai dari knowledge engineering adalah
membantu para pakar menyampaikan dengan mudah apa yang mereka ketahui dan mendokumentasikan pengetahuan dalam bentuk yang daoat digunakan (Turban, 2001).
Menurut Turban (2001), ada lima kegiatan utama dari knowledge engineering yaitu : 1. Akuisisi Pengetahuan (knowledge acquisition), merupakan kegiatan untuk
memperoleh pengetahuan dari pakar, buku, dokumen, sensor, gambar dan penelitian. Pengetahuan tersebut harus spesifik terhadap permasalahan yang dihadapi atau terhadap prosedur pemecahan masalah tersebut. Cara memperoleh pengetahuan tersebut tidaklah mudah, karena mencakup kegiatan-kegiatan seperti mengidentifikasi pengetahuan, merepresentasikan pengetahuan ke dalam bentuk yang sesuai, menstrukturkan pengetahuan tersebut dan mentransfer pengetahuan tersebut ke dalam mesin pengolah.
2. Repesentasi pengetahuan (knowledge representation), setelah pengetahuan diperoleh dari pakar atau diinduksi dari suatu set data, maka harus direpresentasikan ke dalam suatu bentuk yang dapat di mengerti oleh manusia dan dapat dieksekusi di dalam komputer. Terdapat berbagai cara untuk melakukan representasi pengetahuan, yaitu rule-based, frame-based, object-based dan
case-based.
3. Validasi pengetahuan (knowledge validation), proses selanjutnya adalah menvalidasikan dan menguji pengetahuan tersebut agar kualitasnya dapat diterima. Hasil uji sering ditampilkan kepada pakar untuk menguji akurasi dan sistem pakar tersebut.
4. Penarikan kesimpulan (Inferencing), kegiatan ini melibatkan desain dari perangkat lunak agar memungkinkan komputer untuk membuat simpulan-simpulan berdasarkan pengetahuan dan permasalahan yang spesifik tersebut. Kemudian sistem akan menyediakan nasihat dan saran pengguna.
5. Penjelasan dan justifikasi (explanation and justification), seorang pakar sering diminta untuk menjelaskan tentang pandangan, rekomendasi dan keputusan yang dibuatnya. Jika sistem pakar menggambarkan perilaku manusia dalam melakukan suatu kegiatan khusus, maka sistem ini juga harus mampu menjelaskan tentang kegiatannya tersebut. Sebuah penjelasan merupakan jawaban bagi sistem pakar tersebut untuk menjelaskan alasan, rekomendasi dari aksi-aksinya tersebut. Bagian dari suatu sistem pakar yang menyediakan penjelasan tersebut dinamakan dengan fasilitas penjelasan (explanation facility).
2.7.2. Case-Based Reasoning
Menurut Aamont and Plaza (1994), Case-Based Reasoning (CBR) merupakan sebuah pendekatan untuk membangun pengetahuan berdasarkan kasus dan solusi pada masa lalu untuk mendapatkan dan menggunakan kembali kasus dan solusi tersebut untuk menyelesaikan permasalahan yang sama, yang terjadi di masa lalu. Case-Based
Reasoning (CBR) merupakan metode yang digunakan untuk mengimplementasikan
sistem diagnosa intelligent ke dalam aplikasi di dunia nyata. CBR juga dapat digunakan untuk menganalisa suatu masalah sesuai dengan kasus yang dihadapi dan untuk selanjutnya mengklasifikasikan kasus tersebut berdasarkan pada pengalaman masa lalu pengklasifikasian. Kelebihan dari CBR yaitu memungkinkan penggunaan contoh kasus masa lalu untuk mengakuisisi pengetahuan dan akhirnya diketahui pokok permasalahannya. Selain itu CBR juga dapat mencari solusi dari permasalahan tersebut berdasarkan dari pengalaman kasus masa lalu sehingga segala permasalahan dapat diselesaikan untuk selanjutnya kasus serta solusinya disimpan untuk kemudian dapat digunakan kembali untuk memecahkan kasus baru, jika kasus tersebut hampir sama atau mungkin sama dengan kasus terdahulu. Menurut Aamont & Plaza (1994), secara garis besar kerangka kerja dari metode CBR dapat digambarkan dengan dua bagian, yaitu :
1. Model proses dari CBR yang berbentuk lingkaran (CBR Cycle) 2. Struktur tugas untuk CBR.
2.7.2.1. CBR Cycle
Menurut Aamont & Plaza (1994), secara keseluruhan model CBR Cycle dapat digambarkan dengan proses sebagai berikut :
5. RETRIEVE, merupakan proses untuk mendapatkan kembali kasus terdahulu yang
serupa dengan kasus yang sedang dihadapi.
6. REUSE, merupakan proses untuk menggunakan kembali informasi dan
pengetahuan dalam kasus terdahulu untuk menyelesaikan masalah yang dihadapi.
7. REVISE, merupakan proses memperbaiki solusi yang telah ada sebelumnya.
8. RETAIN, merupakan proses penyimpanan kasus baru dan solusinya untuk
Keempat proses di atas akan terus dilakukan ketika menghadapi kasus baru. Model CBR tersebut dapat disajikan pada Gambar 3
Gambar 3. CBR Cycle (Aamodt & Plaza, 1994)
2.7.2.2. Struktur CBR
Menurut Aamont & Plaza (1994), selain CBR cycle, gambaran dari struktur CBR dapat lebih memperjelas proses dari CBR secara detail seperti tampak pada Gambar 4. Dari keempat proses yang telah dilakukan pada CBR Cycle, semuanya masih dapat dipecah kembali menjadi beberapa bagian pekerjaan yang harus dilakukan, seperti keterangan berikut :
1. RETRIEVE, dipecah Identify (mengidentifikasi kasus), Search (mencari
kumpulan kasus dimasa lalu), Initial match (membandingkan kasus yang baru dengan kasus yang terjadi dimasa lalu) dan Select (memilih kasus yang mirip).
Suggestea
Solution
Confirmec
Solution
2. REUSE, dipecah menjadi Copy (mengambil dan mengumpulkan kasus yang
berbeda dengan kasus yang pernah dihadapi) dan Adapt (mencari solusi yang tepat dan menyimpannya untuk digunakan dimasa datang).
3. REVISE, dipecah menjadi Evaluate Solution (mengevaluasi solusi yang sesuai
untuk menyelesaikan kasus yang dihadapi) dan Repair Fault (mendeteksi kesalahan solusi dan memberikan penjelasan tentang kesalahan tersebut, serta memperbaiki solusi tersebut).
4. RETAIN, dipecah menjadi Extract (memperbaharui kasus lama dengan kasus
baru tanpa melihat solusinya. Jika kasus tersebut sudah diselesaikan dengan menggunakan kasus sebelumnya, maka kasus baru atau kasus lama akan dibuat sama atau mirip untuk memasukkan atau menggolongkan kasus tersebut), Index (memberikan index solusi yang baru diinput) dan Integrate (memperbaharui data kasus dan solusi yang sudah ada dengan kasus dan solusi yang baru, jika tidak ada kasus baru dan index sudah dibuat, maka kasus yang sudah ada akan dimodifikasi indexnya.)
Secara keseluruhan proses yang dilakukan oleh sistem CBR adalah dengan menggunakan pengetahuan secara umum untuk menambahkan pengetahuan baru yang ditunjukkan oleh suatu kasus. Gambaran dan penggunaan pengetahuan tersebut meliputi penggabungan dari metode yang berbasis kasus (Case-Based Method) dengan metode-metode lain dan gambaran-gambaran dari solusinya, untuk mempermudah sistem berbasis aturan
(Rule-Based System) atau model-model yang lebih dalam lagi seperti hubungan sebab akibat
Gambar 4. Struktur CBR (Aamodt & Plaza, 1994)
Problem solving and learning from
experiece Retrieve Reuse Revise Retain Identify feature Search Initially match Select Copy Adapt Evaluate solution Repair fault Integrate Index Extract Collect descriptors Interpret problem Inferdescriptors Follow direct indexes Search index structure Search general knowledge Calculate similarity Explain similarity Use selection criteria Alaborate exlpanations Copy solution
Copy solution method Modify solution
Modify solution method
Evaluate by teacher Evaluate in real world Evaluate in model Self repair
User repair Rerun problem
Update general knowledge Adjust indexes
Generalize indexes Determine
Extract solution method Extract justtifications Extract solutions
Extract relevant descriptions Case-Based
Secara keseluruhan arsitektur dari sistem CBR telah menentukan hubungan timbal balik atau saling mempengaruhi dan pengaturan kekuasaan antara metode CBR dengan komponen-komponen lain.
2.8. Metode Pengembangan Sistem (System Development Life Cycle/SDLC)
Menurut Marakas (2006), metodologi merupakan langkah-langkah yang digunakan sebagai pendekatan kepada konsep-konsep pekerjaan, aturan-aturan yang akan digunakan sebagai pedoman bagaimana dan apa yang harus dikerjakan seperti menganalisa dan merancang sistem selama pengembangan sistem informasi tersebut berlangsung,
Menurut Martin et al (2002), metodologi pengembangan sistem yang akan digunakan dalam hal ini adalah pendekatan terstruktur. Yang dimaksud dengan pendekatan terstruktur adalah pendekatan yang mengenalkan penggunaan alat-alat dan teknik-teknik untuk mengembangkan sistem yang terstruktur. Tujuan pendekatan terstruktur adalah agar pada akhir pengembangan perangkat lunak dapat memenuhi kebutuhan user, dilakukan tepat waktu, tidak melampaui anggaran biaya, mudah dipergunakan, mudah dipahami dan mudah dirawat.
Menurut Marakas (2006), dalam pengembangan sistem banyak metode yang dapat digunakan, metode yang paling dikenal disebut juga sebagai System Development
Life Cycle (SDLC). Siklus tersebut sering disebut dengan siklus pengembangan sistem,
atau siklus hidup pengembangan sistem (SDLC). Sementara metode-metode lain yang dikenal antara lain: Prototyping, Rapid Application Development (RAD), Soft System,
Joint Application Development (JAD) dan lain-lain.
Menurut McLeod (1998), SDLC merupakan metode pengembangan sistem paling tua dan SDLC adalah salah satu metode pengembangan sistem yang populer pada saat sistem informasi pertama kali berkembang. Menurut O’Brien (1999), biasanya SDLC ini digunakan untuk pengembangan sistem yang besar, dimana SDLC adalah tahapan-tahapan pekerjaan yang dilakukan oleh analis sistem dan programmer dalam membangun sistem. Menurut O’Brien (1999), SDLC juga merupakan alat untuk manajemen proyek yang bisa digunakan untuk merencanakan, memutuskan dan mengontrol proses
pengembangan sistem. Tahapan-tahapan yang terdapat dalam siklus perkembangan sistem informasi tradisional dapat disajikan pada Gambar 5
Gambar 5. Siklus hidup pengembangan sistem (SDLC) (O’Brien, 1999)
Penjelasan tentang tahapan-tahapan SDLC antara lain : 1. Pemeriksaan (Investigation)
2. Analisa (Analysis) 3. Perancangan (Design)
4. Mengimplementasikan (Implementation) 5. Pemeliharaan (Maintenance)
2.8.1. Pemeriksaan Sistem (System Investigation)
Tahap pemeriksaan sistem merupakan langkah pertama dalam proses pengembangan sistem. Tahap ini termasuk menampilkan, memilih, dan studi awal dalam usulan pemecahan sistem untuk menentukan pokok-pokok permasalahan atau kasus-kasus yang sering terjadi. Pemeriksaan sistem tertentu meliputi langkah - langkah yang
dapat dilihat dalam Gambar 6, dimana sistem besar diusulkan untuk perkembangan sistem.
Gambar 6. Aktivitas Dalam Tahap Pemeriksaan Sistem (jbptgunadarma, 2005)
2.8.2. Analisis Sistem (System Analysis)
Menganalisis dan mendefinisikan permasalahan yang terjadi berdasarkan kasus di masa lalu dan kemungkinan solusi yang pernah digunakan untuk sistem yang akan dibuat. Dalam tahapan analisis ini, analisa sistem yang dilakukan oleh sistem analis digunakan untuk :
a. Membuat keputusan apabila sistem di kantor tersebut saat ini bermasalah atau memang sudah tidak berfungsi secara baik dan hasil analisisnya digunakan sebagai dasar untuk memperbaiki sistem tersebut.
b. Mengetahui ruang lingkup pekerjaannya yang akan ditanganinya, seperti menentukan komponen apa saja yang dibutuhkan atau yang akan di buat untuk menerima laporan permasalahan serta pertanyaan-pertanyaaan apa saja yang biasa digunakan untuk menentukan jenis permasalahan yang sering terjadi, berdasarkan keterangan dari para pakar, seperti petugas yang menangani permasalahan di kantor tersebut.
c. Memahami sistem yang sedang berjalan saat ini, seperti : bagaimana prosedur yang harus di lakukan oleh petugas lapangan jika ada kasus atau masalah.
Pemilihan dan Perencanaan Sistem Studi Kelayakan Laporan Kelayakan
Membuat laporan untuk menentukan sistem yang sesuai bagi pengguna akhir dan mengukur kelayakan dari sistem yang baru untuk memenuhi kebutuhan user serta rencana pengembangan kebutuhan yang akan terjadi.
Penyimpanan tentang hasil laporan yang dibuat dan penghubungan hasil laporan-laporan yang sesuai dengan studi kelayakan yang telah dilakukan oleh user.
Peninjauan ke kantor untuk mengetahui serta menggambarkan dan memilih sistem yang potensial.
d. Mengidentifikasi kasus yang terjadi dan mencari solusinya, seperti : menanyakan ke para pakar gejala-gejala yang terjadi ketika terdapat sebuah kasus yang timbul selain itu juga mencari solusi yang tepat untuk masalah tersebut.
Kegiatan yang dilakukan dalam tahap analisis ini adalah : 1. Scope Definition
Tujuan : Mendeteksi sistem yang telah berjalan selama ini, apakah sistem yang ada saat ini semakin berkurang manfaatnya (memburuk) atau masih layak digunakan dan juga mengevaluasi kelayakan sistem yang akan dikembangkan. Hasil : Memberikan laporan pendahuluan tentang permasalahan yang terjadi dalam sistem tersebut, seperti : apakah sistem yang biasa digunakan tersebut, layak untuk dikembangkan atau tidak
2. Problem Analysis
Tujuan : Menganalisa penyebab dan akibat dari sistem yang telah diidentifikasi pada tahapan sebelumnya.
Hasil : Penjelasan tentang sistem yang telah dijalankan selama ini.
2.8.3. Perancangan Sistem (System Design)
Merancang output, input, struktur file, program, prosedur, perangkat keras dan perangkat lunak yang diperlukan untuk mendukung sistem yang akan dibuat, dimana dalam tahap perancangan (Design) memiliki tujuan, yaitu untuk : mendesain sistem baru yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapi, berdasarkan hasil pemilihan alternatif sistem yang terbaik.
Kegiatan yang dilakukan dalam tahap perancangan ini adalah :
1. Output design
Tujuan : Merancang bentuk-bentuk laporan sistem yang akan dibuat berdasarkan hasil penelitian di lapangan berdasarkan dari pengalaman para pakar tersebut yang hasilnya nanti dapat simpan ke dalam database supaya dapat digunakan untuk menangani kasus berikutnya.
2. Input design
Tujuan : Merancang bentuk-bentuk masukan dari sistem yang akan dikembangkan berdasarkan dari pakar yang melayani laporan pelanggan untuk mengetahui posisi, gejala dan jenis kasus yang terjadi untuk selanjutnya hasil tersebut disimpan untuk menangani kasus dimasa yang akan datang.
Hasil : Bentuk (forms) dari dokumentasi masukan (input).
3. Database design
Tujuan : Merancang tabel-tabel yg dibutuhkan sesuai dengan data modelling (ER-Diagram) dari sistem yang telah dibuat sebelumnya, dalam hal ini program database yang digunakan adalah SQL server.
Hasil : Skema database berdasarkan pada sistem yang akan dikembangkan.
4. User Interface design
Tujuan: Merancang interface atau tampilan sistem dengan menggunakan prinsip-prinsip user interface, supaya user dapat dengan mudah menggunakan sistem tersebut, sehingga mempercepat proses kerja.
Hasil : Rancangan user interface berupa screen.
2.8.4. Implementasi Sistem (System Implementation)
Ketika akan melakukan peralihan dari sistem lama ke sistem baru, maka hal-hal yang perlu dilakukan adalah mengadakan pelatihan dan panduan seperlunya. Dimana dalam tahap implementasi ini memiliki beberapa tujuan, yaitu :
a. Memberikan pengarahan yang spesifikasi sesuai dengan rancangan logika ke dalam kegiatan yang sebenarnya dari sistem baru yang akan dibangun atau dikembangkannya.
b. Mengimplementasikan sistem yang baru.
c. Menjamin bahwa sistem yang baru dapat berjalan secara optimal, sesuai dengan yang diharapkan.
Kegiatan yang dilakukan dalam tahap implementasi ini adalah :
1. Programming & testing
Tujuan : Mengkonversikan perancangan logika ke dalam kegiatan operasi
bahasa yang pemrograman yang digunakan adalah Visual Basic.Net, dan mengetes semua program serta memastikan semua fungsi atau modul program dapat berjalan secara benar, sesuai dengan yang di harapkan.
Hasil : Koding program dan spesifikasi program.
2. Training
Tujuan : Memimpin (conduct) pelatihan dalam menggunakan sistem yang baru di kembangkan dan akan di implementasikan, persiapan lokasi latihan dan tugas-tugas lain yang berhubungan dengan pelatihan seperti : mempersiapkan peralatan-peralatan yang digunakan untuk pelatihan.
Hasilnya : Rencana pelatihan sistem baru dan peralatan yang digunakan untuk pelatihan.
3. System changeover
Tujuan : Mengubah pemakaian sistem lama ke sistem baru. Dalam melakukan perubahan dari sistem lama ke sistem baru ini merupakan tanggungjawab
team designer ke pemakai sistem (user organization).
Hasilnya : Berupa rencana pergantian sistem seperti jadwal dan metode perubahan sistem (contract).
2.8.5. Operasi dan Perawatan (Maintenance and Operation)
Untuk melakukan operasi dan perawatan sistem yang baru, maka hal-hal yang perlu dilakukan untuk mendukung operasi sistem tersebut adalah melakukan perubahan atau menambah fasilitas yang diperlukan dari sistem tersebut. System support tersebut berupa teknik pendukung yang sedang berlangsung dan yang digunakan oleh user untuk memperbaiki error, omission, atau new requirements yang mungkin muncul.
Kegiatan-kegiatan yang tergolong System Support seperti :
a. Assisting users
b. Fixing software defects
c. Recovering the system yang mengalami kegagalan akibat human error atau
hardware/software failure
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Alur Penelitian
Secara umum, metode penelitian yang digunakan tersusun dalam suatu diagram alur penelitian yang dapat disajikan Gambar 7. Diagram alur tersebut memperlihatkan tahap-tahap proses penelitian yang harus dilakukan sampai pada tahap pembuatan suatu sistem untuk menganalisa gangguan power system di jaringan distribusi. Tahapan-tahapan tersebut merupakan Tahapan-tahapan dari metode SDLC.
Investigasi
Analisa
Perancangan
Implementasi
Verifikasi dan Validasi Sistem Mulai Mewakili Human Expert? Selesai Ya Tidak
Selanjutnya penjelasan tahapan-tahapan sebagai berikut : 3.1.1. Tahapan Pemeriksaan (Investigation)
Tahapan pemeriksaan, meliputi :
a. Pemeriksaan sistem yang dijalankan oleh kantor distribusi bagian pelayanan gangguan.
b. Pemeriksaan keterangan-keterangan yang harus dilaporkan pelanggan ke operator di bagian pelayanan gangguan untuk mengidentifikasikan posisi gangguan serta jenis gangguan.
c. Pemeriksaan tempat dan software yang digunakan untuk menyimpan kasus-kasus lampau maupun kasus-kasus baru.
3.1.2. Tahapan Analisa (Analysis) Tahapan analisa, meliputi :
Diskusi dengan pakar sebagai sumber pengetahuan. Pakar yang diwawancarai adalah orang-orang yang pernah bekerja di PT. PLN dan saat ini bekerja sebagai dosen di STT-PLN, Cengkareng. Jakarta Barat, serta operator yang bekerja di bagian pelayanan gangguan, Kantor Distribusi Cabang Duri Kosambi, Cengkareng, Jakarta Barat. Wawancara tersebut meliputi hal-hal yang mencakup:
a. Batasan jaringan distribusi yang sering mengalami gangguan.
b. Urutan-urutan tugas yang harus dijalankan oleh petugas lapangan untuk mencari posisi gangguan.
c. Solusi yang harus dilakukan oleh petugas lapangan untuk mengatasi gangguan yang terjadi.
3.1.3. Tahapan Perancangan (Design) Tahapan perancangan, meliputi : 1. Akuisisi Pengetahuan
Akuisisi pengetahuan yang dilakukan adalah a. Wawancara pakar
b. Studi literatur, yaitu mencari beberapa istilah-istilah yang belum pernah di berikan oleh pakar
c. Mencari contoh-contoh kasus gangguan di kantor area pelayanan jaringan unit gangguan.
2. Representasi Pengetahuan
Fakta dan informasi yang diperoleh dari pakar selanjutnya dirumuskan dan dipresentasikan dengan Metode Case-Based Reasoning (CBR), yaitu metode yang menggunakan kasus-kasus lampau untuk menyelesaikan kasus yang sedang dihadapi.
3. Pengembangan Mesin Inferensi
Untuk mengembangkan mesin inferensi, ada beberapa faktor yang harus dilakukan supaya mesin inferensi tersebut dapat bekerja dengan baik, yaitu : a. Penentuan input yang akan digunakan
b. Penentuan proses penalaran yang biasa dilakukan oleh seorang pakar
4. Basis Data
Dalam perancangan basis data ini di lakukan dalam dua tahapan yaitu dimulai dengan menentukan entity relationship (ER), tahapan berikutnya adalah dengan membuat kamus data.
5. Antar Muka Pemakai
Pada tampilan awal antar muka pemakai, dibuat dalam bentuk menu bar, yang bertujuan supaya dapat mempermudah pemakai mengakses sistem tersebut. Tampilan awal tersebut merupakan tampilan utama sistem. Untuk perancangan outputnya, maka sistem yang dikembangkan akan menghasilkan output yang berupa :
a. Output Data Kasus, merupakan hasil pencarian kasus-kasus terdahulu
b. Output Data Gangguan, merupakan hasil pencarian gangguan diinginkan berdasarkan bobotnya
c. Output Gangguan dan Solusi, merupakan hasil pencarian gangguan dan solusi yang diinginkan berdasarkan bobot dari solusinya.
d. Output Kasus, sebagai hasil menyimpan kasus baru.
e. Output Daftar Gangguan, merupakan hasil untuk memperbaiki atau menambah data gangguan dan solusinya.
3.1.4. Tahapan Implementasi (Implementation)
Dalam pengembangan sistem, akan dibuat sebuah program aplikasi dengan menggunakan bahasa program VB.Net untuk membuat tampilan antarmuka dan SQL untuk pengembangan query sistem. Sistem yang dikembangkan dalam penelitian ini memiliki 4 kemampuan dasar yaitu retrieve, reuse, revise dan retain. Dengan 4 kemampuan tersebut sistem mampu melakukan proses konsultasi dan pengembangan terhadap basis pengetahuan.
3.1.5. Tahapan Verifikasi dan Validasi Sistem
Dalam melakukan pengujian sistem, harus memperhatikan apakah sistem yang dihasilkan sudah mewakili Human Expert atau belum, dengan cara melakukan verifikasi, validasi serta mengujikan sistem tersebut ke pakar. Verifikasi dan validasi sistem yang dikembangkan dalam penelitian ini dilakukan oleh pakar dari PLN, operator di unit gangguan dan petugas lapangan gangguan listrik.
3.2. Data dan Alat
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data yang berhubungan dengan gangguan tenaga listrik, data lokasi gangguan, jenis gangguan, penyebab gangguan dan solusi gangguan. Adapun alat yang digunakan untuk mendukung pengembangan perangkat lunak sistem pakar ini antara lain seperangkat komputer yang memiliki spesifikasi hardware, diantaranya prosessor Intel Pentium 4, 1.7 GHz, memori 512 MB, HDD 80 GB. Perangkat lunak yang digunakan untuk pengembangan sistem antara lain bahasa pemrograman VB.Net untuk pengembangan antarmuka sistem dan SQL untuk pengembangan query sistem.
3.3. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan di dua tempat yaitu di Kantor Distribusi PLN Cabang Cengkareng Jakarta Barat dan Laboratorium Pascasarjana Departemen Ilmu Komputer IPB. Penelitian dilakukan mulai Maret 2007 sampai Oktober 2007 di Kantor Distribusi
PLN Cabang Cengkareng Jakarta Barat. Proses pengembangan dan dokumentasi sistem dilakukan di Laboratorium Pascasarjana Departemen Ilmu Komputer IPB.
BAB IV
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
4.1. Perancangan Sistem
Setelah melakukan tahapan pemeriksaan dan tahapan analisa, langkah selanjutnya adalah tahapan perancangan sistem. Tahapan perancangan merupakan proses untuk menerjemahkan kebutuhan pengguna dari hasil pemeriksaan sistem yang ada dan analisa kebutuhan pengguna dalam bentuk representasi perangkat lunak, sehingga dapat dimengerti oleh pengguna. Perancangan sistem ini meliputi perancangan basis data dan perancangan antar muka pengguna.
4.1.1. Gambaran Umum Sistem
Sistem pakar analisa dan penanganan gangguan pada jaringan distribusi power
system menggunakan metode CBR ini dikembangkan untuk mengatasi gangguan listrik
berdasarkan laporan dari pelanggan. Perangkat lunak sistem yang dikembangkan dalam penelitian ini berfungsi sebagai penganalisa gangguan listrik yang dilaporkan pelanggan. Kemudian sistem, lewat operator akan memberikan solusi penanganan gangguan listrik berdasarkan pengalaman kasus-kasus gangguan listrik sebelumnya atau hasil analisa pakar yang mengerti tentang penanganan gangguan listrik yang telah dijadikan sebagai pengetahuan di dalam basisdata sistem.
Gambar 8. Diagram laporan gangguan dan penanganan oleh sistem
Operator Sistem Saran Penanganan Pelanggan Laporan Kasus Gangguan Penanganan gangguan Status kerusakan & solusi Teknisi Lapangan
Untuk menggambarkan proses-proses yang terjadi dalam sistem pakar yang dikembangkan dalam penelitian ini, maka dibuat data flow diagram. Data flow diagram (DFD) sistem pakar dimulai dari DFD level 0 sampai DFD yang lebih rinci. Adapun DFD level 0 sistem pakar yang dikembangkan dalam penelitian ini disajikan pada Gambar 9 dan DFD level 1 yang disajikan pada Lampiran 1.
Gambar 9. DFD level 0 Sistem pakar analisa gangguan di jaringan distribusi
4.1.2. Akuisisi Pengetahuan
Akuisisi pengetahuan sistem pakar analisa dan penanganan gangguan pada jaringan distribusi power system dilakukan dengan tiga cara, yaitu (1) belajar dari kasus-kasus di masa lalu, (2) Studi literatur pustaka dan (3) wawancara dengan pakar. Akuisisi pengetahuan lewat belajar dari kasus-kasus lampau dilakukan dengan cara mendapatkan contoh-contoh kasus yang pernah terjadi gangguan di lokasi sekitar kantor area pelayanan jaringan tersebut serta solusi yang dilakukan oleh petugas unit gangguan (Lampiran 2). Akuisisi melalui studi literatur dilakukan dengan cara mencari tahu beberapa istilah material yang mengalami kerusakan yang mungkin belum pernah di berikan oleh pakar yang didapatkan dari buku-buku tentang operasi tenaga listrik dan jaringan distribusi. Hasil akuisisi pengetahuan lewat studi literatur bisa dilihat pada Lampiran 3. Wawancara dengan pakar meliputi identifikasi terhadap kelompok peralatan yang biasa mengalami terjadi gangguan, material-material yang biasa mengalami kerusakan dan sumber kerusakan. Salah satu contoh hasil akuisisi pengetahuan lewat wawancara dengan pakar bisa dilihat pada Lampiran 4.
