OPEN ACCESS J OURNAL OF T ELECOMMUNICATION , E LECTRONICS , AND C ONTROL E NGINEERING (JTECE) ISSN: 2654-8275 (O NLINE ) JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP. 60-73, J AN 2024 DOI: 10.20895/ JTECE . V 6 I 1.1327
Perancangan Sistem Monitoring Kualitas Daya Pada Panel Saklar Tegangan Rendah Secara Real-Time Berbasis Internet of Things (IoT)
Design of a Power Quality Monitoring System on Low Voltage Switch Panel in Real-Time Based on Internet of Things (IoT)
Yosy Rahmawati 1 , Akbar Nicko Ramadhan* ,2 , Trie Maya Kadarina 3
1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jakarta Kota Depok, Jawa Barat, Indonesia
2,3 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Kota Jakarta Barat, DKI Jakarta, Indonesia
* 1 Corresponding author: yosy.rahmawati@upnvj.ac.id
2 akbarnicko@gmail.com, 3 trie.maya@mercubuana.ac.id
Received on 16-11-2023, accepted on 22-01-2024, published on 31-01-2024

## Abstrak
Jumlah  gardu  distribusi  pada  jaringan  distribusi  tegangan  rendah  yang  banyak  dan  lokasinya  yang  tersebar menyebabkan inspeksi pengukuran pada  panel hubung tegangan rendah hanya bisa dilakukan satu sampai tiga bulan sekali.  Hal itu menjadi kendala untuk merencanakan pemeliharaan preventif karena data pengukuran yang didapatkan terlalu lama waktunya.  Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan membuat suatu sistem monitoring yang  dapat  dioperasikan  dari  jarak  jauh  dan  setiap  waktu.  Perkembangan  teknologi  informasi  dan  komunikasi berupa Internet of Things (IoT) dapat dimanfaatkan menjadi sistem monitoring yang bisa diakses secara real-time dengan konektivitas internet. Pada penelitian ini terdapat dua input sensor, yaitu sensor PZEM-004T dan sensor suhu DS18B20. Kedua sensor tersebut dihubungkan dengan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler. Output dari sistem ini, menampilkan nilai tegangan, arus, frekuensi, dan suhu secara real-time yang dapat dilihat di aplikasi Telegram dan Google Sheet sebagai database . Hasil pengujian dari sistem monitoring ini menunjukkan nilai error dari sensor PZEM-004T untuk pengukuran tegangan yaitu 0,17% di fasa R, 0,15% di fasa S dan 0,13% di fasa T, untuk pengukuran arus yaitu 3,5% di fasa R, 2,5% di fasa S, dan 2% di fasa T, sedangkan untuk pengukuran frekuensi nilai error yaitu  0,06%  untuk  fasa  R,  0,07%  untuk  fasa  S,  dan  0,05  untuk  fasa  T.  Nilai  error  sensor  DS18B20  untuk pengukuran suhu yaitu sebesar 3,3%. Nilai error komponen – komponen pengukuran pada alat monitoring kualitas daya secara real - time ini di bawah 5% yang menunjukkan komponen – komponen tersebut dapat berfungsi dengan baik.
Kata Kunci: DS18B20, Internet of Things , NodeMCU ESP8266, Panel Hubung Bagi Tegangan Rendah, PZEM- 004T.

## Abstract
The large number of distribution substations in the low voltage distribution network and their scattered locations mean that measurement inspections on low voltage switchboards can only be carried out once every one to three months. This becomes an obstacle for planning preventive maintenance because the measurement data obtained takes too long. Therefore, this research aims to create a monitoring system that can be operated remotely and at any time. By utilizing developments in information and communication technology in the Internet of Things (IoT),
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
it can be used as a monitoring system that can be accessed in real-time with internet connectivity. This research has two sensor inputs: the PZEM-004T sensor and the DS18B20 temperature sensor. The two sensors are connected to  the  NodeMCU  ESP8266  as  a  microcontroller.  The  output  of  this  system  displays  real-time  voltage,  current, frequency,  and  temperature  values  ,  which  can  be  seen  in  the  Telegram  and  Google  Sheets  applications  as  a database. The test results of this monitoring system show that the error value of the PZEM-004T sensor for voltage measurements is 0.17% in the R phase, 0.15% in the S phase and 0.13% in the T phase; for current measurements it is 3.5% in the R phase, 2.5% in the S phase, and 2% in the T phase, while for frequency measurements the error value is 0.06% for the R phase, 0.07% for the S phase, and 0.05 for the T phase. The DS18B20 sensor error value for temperature  measurement  is  3.3%.  The  error  value  of  the  measurement  components  in  this  real-time  power quality monitoring tool is below 5%, which indicates that the parts are functioning correctly.
Keywords: DS18B20, Internet of Things , Low Voltage Switch Panel, NodeMCU ESP8266, Panel Hubung Bagi Tegangan Rendah, PZEM-004T.

## I. P ENDAHULUAN
Jaringan  distribusi  tegangan  rendah  menyuplai  listrik  ke  pelanggan  melalui  gardu-gardu  distribusi. Gardu distribusi ini terdiri dari panel hubung bagi tegangan menengah, transformator, dan panel hubung bagi tegangan rendah [1]. Panel hubung bagi tegangan rendah ini yang membagi suplai listrik ke jaringan tegangan rendah dan saluran rumah pelanggan [2]. Pada panel hubung bagi tegangan rendah ini dilakukan inspeksi  rutin untuk  mengukur arus dan tegangan sebagai  langkah preventif untuk  mencegah gangguan- gangguan yang terjadi seperti overload dan beban tidak seimbang pada jaringan tegangan rendah. Namun, jumlah gardu distribusi yang banyak dan lokasinya yang tersebar menyebabkan inspeksi pengukuran pada panel hubung tegangan rendah hanya bisa dilakukan satu sampai tiga bulan sekali pada tiap panel.  Hal itu menjadi  kendala  untuk  merencanakan  pemeliharaan  preventif  karena  data  pengukuran  yang  didapatkan terlalu lama waktunya.  Data pengukuran yang terlalu lama juga menyebabkan suplai jaringan listrik untuk pekerjaan  perubahan  daya  dan  penyambungan  listrik  pelanggan  tidak  sesuai  sasaran.  Hal  ini  dapat menyebabkan pembagian beban tidak seimbang yang dapat menyebabkan panas sehingga dapat merusak komponen transformator. Panel Hubung Bagi Tegangan Rendah (PHBTR) memiliki peran penting sebagai pusat  pengendali  dan  pengaman  dalam  jaringan  distribusi  listrik  tegangan  rendah.  Oleh  karena  itu, diperlukan sistem monitoring  panel  hubung tegangan rendah secara real-time  sehingga dapat  membantu dalam  pengambilan  keputusan  terkait  pemeliharaan,  perbaikan,  dan  optimalisasi  operasional  jaringan distribusi tenaga listrik.
Penelitian  terdahulu  pernah  dilakukan  oleh  Mochammad  Yusa  dkk  pada  tahun  2020  yang  berjudul “Deteksi  Dini  Gangguan  Pembatas  Arus  Listrik  pada  PHBTR  Bertegangan  Tinggi  Broadcast  SMS Gateway”.  Penelitian  ini  membuat  alat  monitoring  gangguan  listrik  pada  PHBTR  menggunakan  input sensor outocopler yang diproses dengan mikrokontroller ATMega 8535. Hasil dari penelitian ini bertujuan untuk memberikan informasi sedini mungkin gangguan listrik pada PHBTR, agar dapat ditangani dengan cepat sehingga kerusakan pelanggan peralatan elektronik dan transformator aset PLN dapat diminimalisir [3].  Kemudian  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Osca  Zebua  dkk  membuat  alat  monitoring  pada  trafo distribusi  menggunakan  mikrokontroller  Arduino  Mega  2560  dengan  sensor  tegangan  ZMPT101B  dan sensor arus SCT019. Alat tersebut melakukan monitoring beban transformator distribusi dapat secara online dari jarak jauh menggunakan perangkat yang terhubung ke jaringan internet [4]. Kemudian, penelitian yang dilakukan  oleh  Deitje  Pongoh  dan  Marson  Budiman  membuat  alat  praktek  monitoring  menggunakan mikrokontroller ESP8266 dengan modul sensor PZEM-004T. Hasil penelitian berupa alat monitoring di mana beban yang terukur pada fasa R S T dapat dilihat dari layar LCD dan dipantau dari jarak jauh lewat smartphone  melalui  website  [5].  Penelitian  yang dilakukan  oleh  Wendhi  Yuniarto  dkk  pada  tahun 2023 yang  berjudul  “Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring  dan  Kontrol  Energi  Listrik  pada  Beban  3  Fasa Menggunakan  ESP32  Berbasis  Internet  of  Things  (IoT)”.  Penelitian  ini  membuat  alat  monitoring  dan kontroling  beban  3  fasa  pada  Laboratorium  dan  Bengkel  Elektronika  Politeknik  Negeri  Pontianak (POLNEP)  menggunakan  mikrokontroller  ESP32  dengan  modul  sensot  PZEM-004T.  Hasil  penelitian berupa alat monitoring tegangan, arus, daya, dan faktor daya beban 3 fasa, serta kontrol (on/off system 3 fasa) melalui platform IoT Thingboard [6].
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan rancang bangun  sistem monitoring kualitas daya pada panel hubung bagi tegangan rendah secara real-time berbasis Internet of Things (IoT) yang dapat digunakan untuk  memantau  nilai  arus,  tegangan  dan  suhu  pada  panel  hubung  bagi  tegangan  rendah  yang  mudah dipantau dan diakses secara langsung oleh petugas PLN. Dengan memanfaatkan perkembangan teknologi informasi  dan  komunikasi  berupa Internet  of  Things (IoT)  yang  terdiri  dari  sensor  dan  mikrokontroler sehingga  dapat  dimanfaatkan  menjadi  sistem monitoring yang  dapat  diakses  secara real-time dengan konektivitas  internet  untuk  melakukan  pemantauan  kualitas  daya  jaringan  tegangan  rendah  meliputi tegangan,  arus,  daya,  frekuensi,  dan  suhu  pada  panel  hubung  bagi  tegangan  rendah.  Sistem  monitoring berbasis IoT sudah pernah dibuat oleh [4] dan [5] untuk monitoring beban tiga fasa. Tetapi, sistem tersebut hanya  melakukan  pemantauan  melalui  website  dan  tidak  ada  database  untuk  menyimpan  data-data pengukuran. Padahal pemanfaatan Internet of Things untuk melakukan monitoring dapat dilakukan melalui aplikasi-aplikasi  seperti  Telegram  atau  Google  Sheet  yang  memiliki  akses  lebih  mudah  hanya  dengan menggunakan  smartphone.  Aplikasi  tersebut  juga  memiliki  bandwith  pengiriman  yang  cepat  melalui koneksi internet dan juga gratis untuk diakses oleh petugas. Maka, pada penelitian ini, dilakukan monitoring kualitas daya PHBTR secara real-time memanfaatkan aplikasi Google Sheets dan Telegram .

## II. L ANDASAN T
EORI

## A. Sistem Tenaga Listrik
Energi dari pusat pembangkit disalurkan melalui saluran transmisi kemudian melalui saluran kabel distribusi dan sampai menuju ke konsumen. Bagian utama pada sistem tenaga listrik antara lain: 1) Pusat Pembangkit  Listrik  ( Power  Plant ),  pusat  pembangkit  listrik  merupakan  awal  dari  energi  listrik dibangkitkan.  Pada  pembangkit  sendiri  terdapat  turbin  sebagai  penggerak  awal  dan  generator  yang membangkitkan listrik dengan mengubah tenaga turbin menjadi energi listrik; 2) Transmisi Tenaga Listrik, Pada transmisi tenaga listrik terdapat proses penyaluran tenaga listrik dari pusat pembangkitan listrik hingga menuju saluran distribusi listrik sehingga dapat tersalurkan menuju pengguna listrik; 3) Sistem Distribusi, pada sistem distribusi terdiri dari beberapa sub sistem yaitu pusat pengatur atau gardu induk, gardu hubung, saluran tegangan menengah atau jaringan primer (6kV dan 20kV) yang berupa saluran udara atau kabel bawah tanah, saluran tegangan rendah atau jaringan sekunder (380V dan 220V), gardu distribusi tegangan yang  terdiri  dari  panel-panel  pengatur  tegangan  baik  tegangan  menengah  ataupun  tegangan  rendah,  dan trafo, yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian Sistem Tenaga Listrik [7]

## B. Gardu Distribusi
Gardu distribusi merupakan suatu bangunan gardu listrik berisi atau terdiri dari instalasi Perlengkapan Hubung Bagi Tegangan Menengah (PHBTM), Transformator Distribusi (TD) dan Perlengkapan Hubung Bagi  Tegangan  Rendah  (PHBTR)  untuk  memasok  kebutuhan  tenaga  listrik  bagi  para  pelanggan  baik dengan Tegangan Menengah (TM 20kV) maupun Tegangan Rendah (TR 220/380V) [8].

## C. Jaringan Distribusi Tegangan Rendah
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Kelompok  Kerja  Standar  Konstruksi  Distribusi  Jaringan  Tenaga  Listrik, Pusat  Penelitian  Sains  dan Teknologi Universitas Indonesia, pada buku PLN 3 (2010) menyatakan bahwa jaringan distribusi tegangan rendah adalah jaringan tenaga listrik  yang berhadapan langsung dengan konsumen atau bagian hilir dari suatu sistem tenaga listrik pada tegangan rendah yang mencakup seluruh bagian jaringan tersebut berserta perlengkapannya dari penyaluran tegangan rendah dengan tegangan 230/400 V serta tegangan dibatasi pada +5% - 10% dengan pembebanan maksimal [9].

## D. Panel Hubung Bagi Tegangan Rendah (PHBTR)
Kelompok Kerja Standar Konstruksi Distribusi Jaringan Tenaga Listrik dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia, Buku 4 (2010) menyatakan bahwa PHBTR merupakan suatu kombinasi dari satu atau lebih perlengkapan hubung bagi tegangan rendah dengan peralatan kontrol peralatan ukur, pengaman dan kendali yang saling berhubungan [10, 11]. Keseluruhannya dirakit lengkap dengan sistem wiring dan mekanis pada bagian-bagian penyangganya [12].

## III. M ETODE P ENELITIAN

## A. Diagram Blok Sistem Monitoring
Pada diagram blok pada Gambar 2 diketahui bahwa sensor PZEM-004T dan sensor DS18B20 sebagai masukan  dari  alat monitoring yang  melakukan  pengukuran  pada  panel  hubung  bagi  tegangan  rendah. ESP32 sebagai mikrokontroler akan menerima data dan melakukan proses yang akan mengirim data dengan bantuan internet. Aplikasi Google Sheet akan menerima data yang dikirimkan dan akan disimpan sebagai database . Sedangkan aplikasi Telegram dapat meminta data sewaktu – waktu yang akan dikirimkan oleh bot chat telegram.
Gambar 2. Diagram Blok Sistem Monitoring

## B. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Bagian ini merupakan bagian perancangan hardware yang berupa komponen-komponen elektrik dari sistem monitoring kualitas daya secara real-time. Komponen-komponen yang digunakan terdiri dari sensor daya  PZEM-004T,  sensor  suhu  DS18B20,  NodeMCU  ESP8266,  dan  LM2596.  Pada  perancangan hardware , input dari  NodeMCU  didapat  dari  keluaran voltage regulator LM2596.  Ketiga input sensor PZEM-004T terpasang pada pin digital NodeMCU ESP8266. Sensor suhu DS18B20 yang digunakan untuk membaca nilai suhu juga mendapat input dari pin digital NodeMCU ESP8266. Pada perancangan hardware dalam ini memakai power supply 12 Volt sebagai catu daya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Gambar 3. Rangkaian Hardware Sistem Monitoring

## C. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Bagian  ini  membuat  program  yang  akan  dimasukkan  ke  dalam  mikrokontroler.  Pemrograman  ini menentukan  komponen-komponen  yang  telah  dirakit  mampu  beroperasi  atau  tidak  serta  dapat  sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Pada pemrograman ini peneliti memasukkan suatu perintah ( coding ) ke  dalam  mikrokontroler  menggunakan software Arduino  IDE. Board  manager yang  digunakan  untuk ESP8266 adalah versi 2.7.4 yang dapat di unduh pada software Arduino IDE.

## 1. Pemrograman Pengiriman Data ke Google Sheets
Bagian ini bertujuan untuk memberikan perintah kepada NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler pada alat untuk mengirimkan data pengukuran yang sudah terbaca oleh sensor ke database google sheets . Alur program pada aplikasi ini  dari pembacaan sensor menggunakan ESP8266 kemudian mengirimkan log data sampai ke spreadsheet google mempunyai 2 bagian kode yang terpisah. Kode program pada ESP8266 berfungsi untuk membaca output dari sensor PZEM kemudian mengirimkan datanya ke server Google Sheet menggunakan kode Token Google Sheet: "AKfycbxqF68pkczlZZfE1rW2JLjBwMROL0zf7-gIFEjSmXNIuT61YKvKvIFQhVH840rXSPBH". Setelah data terkirim ke server google sheet , kemudian dalam kode program google script terdapat kode program  yang  berfungsi  untuk  memparsing  data  kemudian  menulis  pada Google Sheet .  Kode  program google script tersebut seperti Gambar 4.
Gambar 4. Pemrograman untuk Aplikasi Google Sheets

## 2. Pemrograman Pengiriman Data ke Telegram
Pemrograman  ini  bertujuan  untuk  memberikan  perintah  kepada  NodeMCU  ESP8266  sebagai mikrokontroler pada alat monitoring kualitas daya pada PHBTR secara real-time untuk mengirimkan data pengukuran hasil pembacaan alat monitoring kualitas daya pada PHBTR ke aplikasi apabila pengawas atau pengguna meminta. Pemrograman pada aplikasi Arduino IDE seperti pada Gambar 5.
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Gambar 5. Pemrograman untuk Aplikasi Telegram

## D. Prinsip Kerja Sistem Monitoring Secara Real-Time
Sistem Monitoring Panel Hubung Bagi Tegangan Rendah Berbasis IoT merupakan alat yang digunakan untuk memonitor besarnya nilai tegangan, arus, dan frekuensi pada sisi tegangan rendah. Cara kerja dari alat yang tela dibuat yaitu, pertama mikrokontroler dihubungkan dengan adaptor charger yang terhubung dengan sumber listrik 220V PLN sebagai sumber tegangan. Lalu pin input RX dan TX pada PZEM-004T fasa R dihubungkan pada pin  D1 dan D2, fasa S pada pin  D5 dan D6, dan fasa S pada pin  D8 dan D7. Selanjutnya pin output pada sensor dihubungkan pada fasa R,S,T dan netral pada PHB-TR untuk mengukur tegangan. Untuk pengukuran arus dengan memasang split core CT pada sensor pada masing – masing fasa. Ketika semua sudah terhubung, maka mikrokontroler akan secara otomatis menyala dan terhubung pada internet yang sudah diatur dalam program. Setelah itu sensor akan melakukan pengukuran terhadap arus dan tegangan. Ketika sensor melakukan pengukuran, maka hasil pengukuran tersebut akan diterima oleh mikrokontroler.  Pada  mikrokontroler  data  hasil  pengukuran  sensor  selanjutnya  dikirim  menuju Google Sheets secara real-time dan update setiap 10 detik. Selain itu hasil data pengukuran akan dikirimkan berupa pesan pemberitahuan dengan aplikasi  Telegram  dengan memberikan perintah “/tegangan”, “/arus”, atau “/freq” pada bot monitoring dan pada waktu itu juga mikrokontroler akan mengirim data hasil pengukuran. Selain  data  pengukuran,  pada  bot monitoring dapat  mengirimkan link  database dengan  mengirimkan perintah pada bot berupa pesan “/database”, lalu akan masuk pesan pemberitahuan yang berisikan link dari database yang berupa Google Sheets

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Hasil Perancangan Hardware
Hasil dari perancangan perangkat keras yang berupa sebuah alat monitoring kualitas daya pada PHBTR berbentuk kotak panel warna abu-abu yang berisi komponen-komponen yang telah terpasang dengan rapi. Penampakan  alat  monitoring  kualitas  daya  pada  PHBTR  secara  real-time  dapat  dilihat  pada  Gambar  6. Bagian dalam panel terdapat tiga buah sensor PZEM-004T, sebuah sensor DS18B20, sebuah NodeMCU ESP8266, sebuah voltage regulator LM2596, tiga buah MCB, dua lubang kotak kontak, adaptor 12V, dan terminal blok.
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Gambar 6. Hasil Perancangan Hardware

## B. Hasil Perancangan Pemograman
Bagian  ini  merupakan  hasil  dari  perancangan  pemrograman  yang  telah  dilakukan.  Terdapat  dua keluaran  dari  hasil  perancangan software ,  yaitu  pada  aplikasi Google  Sheets yang  digunakan  sebagai database dan juga aplikasi Telegram. Tampilan kedua aplikasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 7 dan 8 berikut.
Gambar 7. Tampilan Database Sistem pada Aplikasi Google Sheets
Aplikasi Google  Sheets yang  digunakan  sebagai database untuk  sistem monitoring kualitas  daya  pada PHBTR ini menyimpan seluruh data pengukuran ketika alat ini bekerja setiap 10 detik sekali. Sedangkan untuk tampilan aplikasi telegram dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Tampilan pada Aplikasi Telegram
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024

## C. Hasil Pengujian Kualitas Daya
Pengujian  ini  dilakukan  dengan membandingkan hasil  keluaran  dari  sistem  monitoring  secara real - time dengan  hasil  dari  alat  ukur  professional..  Ada  3  parameter  yang  diuji  untuk  kualitas  daya  yaitu tegangan, arus, dan frekuensi.

## 3. Pengujian Nilai Tegangan
Pengujian  ini  membandingkan  nilai  tegangan  yang  terbaca  di  sensor  PZEM-004T  dengan  nilai tegangan  yang  dibaca  oleh  alat  ukur  multimeter.  Alat  ukur  yang  digunakan  pada  pengujian  ini  yaitu multimeter digital merek “HIOKI”. Data hasil pengujian nilai tegangan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Nilai Tegangan
Waktu Tegangan PZEM-004T Tegangan Multimeter Nilai Kesalahan (Eror) V1 (Volt) V2 (Volt) V3 (Volt) V1 (Volt) V2 (Volt) V3 (Volt) V1 (Volt) V2 (Volt) V3 (Volt) 14:22:41 232,60 232,50 232,30 232,70 232,50 232,60 0,10 0,00 0,30 14:22:50 232,70 232,60 232,40 232,50 232,50 232,60 0,20 0,10 0,20 14:23:00 232,60 232,50 232,40 232,60 232,60 232,50 0,00 0,10 0,10 14:23:09 231,60 231,50 231,30 231,40 231,60 231,50 0,20 0,10 0,20 14:23:18 231,60 231,50 231,20 231,50 231,40 231,30 0,10 0,10 0,10 18:38:55 165,30 165,20 165,10 165,30 165,30 165,10 0,00 0,10 0,00 18:39:03 164,90 164,70 164,60 164,5 164,5 164,4 0,40 0,20 0,20 18:39:11 164,70 164,50 164,50 164,4 164,0 164,3 0,30 0,50 0,20 18:39:19 164,00 163,90 163,80 163,7 163,5 163,4 0,30 0,40 0,40 18:39:28 161,00 160,90 160,80 160,6 160,7 160,5 0,40 0,20 0,30 Rata - Rata 163,98 163,84 163,76 163,7 163,6 163,54 0,28 0,24 0,22
Data hasil pengujian nilai tegangan juga dapat ditampilkan dalam grafik seperti Gambar 9 sehingga terlihat perbandingan  nilai  rata  –  rata  hasil  pembacaan  sistem monitoring secara real-time dan  hasil  pembacaan multimeter  digital  merek  “HIOKI”.  Jatuhnya  nilai  tegangan  dipengaruhi  oleh  jumlah  beban  yang meningkat, di mana saat melakukan pengujian di jurusan yang overload , sehingga ketika jam 18.00 ke atas mulai terjadi pemakaian lampu, AC, dan lainnya yang menyebabkan drop tegangan.
Gambar 9. Grafik hasil pengujian nilai tegangan
Nilai  error  pada  sensor  PZEM-004T  ke-1  yang  digunakan  untuk  membaca  nilai  tegangan  di  fasa  satu memiliki rata-rata error 0,28 V. Sensor PZEM-004T ke-2 yang digunakan untuk membaca nilai tegangan di fasa kedua memiliki rata – rata error 0,24 V. Sedangkan sensor PZEM-004T ke-3 yang digunakan untuk membaca nilai tegangan di fasa ketiga memiliki rata – rata nilai error 0,22 V. Nilai error pada sensor PZEM- 004T  ke-1  yang  digunakan  untuk  membaca  nilai  tegangan  di  fasa  satu  memiliki  rata-rata  error  0,28  V. Sensor PZEM-004T ke-2 yang digunakan untuk membaca nilai tegangan di fasa kedua memiliki rata – rata error 0,24 V. Sedangkan sensor PZEM-004T ke-3 yang digunakan untuk membaca nilai tegangan di fasa ketiga memiliki rata – rata nilai error 0,22 V. Data nilai error tegangan tersebut jika diubah dalam bentuk persentase menjadi seperti berikut:
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
a. Sensor PZEM-004T ke-1:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,28 163,7 × 100%
= 0,17 %
b. Sensor PZEM-004T ke-2:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,24 163,6 × 100% = 0,15 %
c. Sensor PZEM-004T ke-3:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,22 163,54 × 100% = 0,13 %
Ketiga  sensor  PZEM-004T  memiliki  nilai error 0,17%,  0,15%,  dan  0,13%.  Tingkat error ketiga  sensor tersebut  untuk  membaca variabel  tegangan tidak sampai 5%, maka ketiga sensor PZEM-004T berfungsi dengan baik dan dapat digunakan untuk melakukan monitoring secara Real-Time.

## 4. Pengujian Nilai Arus
Pengujian ini membandingkan nilai  arus yang terbaca di  sensor PZEM-004T dengan nilai  tegangan yang dibaca oleh alat ukur multimeter. Alat ukur yang digunakan pada pengujian ini yaitu multimeter digital merek “HIOKI”. Data hasil pengujian nilai tegangan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Nilai Arus Waktu Arus Perangkat Arus Multimeter Nilai Kesalahan (Error) I1 (A) I2 (A) I3 (A) I1 (A) I2 (A) I3 (A) I1 (A) I2 (A) I3 (A) 14:40:01 0,13 0,08 0,19 0,12 0,06 0,2 0,01 0,02 0,01 14:40:11 0,12 0,12 0,19 0,13 0,12 0,17 0,01 0,00 0,02 14:40:19 0,12 0,12 0,27 0,12 0,13 0,26 0,00 0,01 0,01 14:40:44 0,11 0,13 0,06 0,11 0,12 0,06 0,00 0,01 0,00 14:40:53 0,11 0,12 0,06 0,11 0,12 0,06 0,00 0,00 0,00 20:32:32 0,06 0,04 0,04 0,06 0,06 0,04 0,00 0,02 0,00 20:32:42 0,05 0,04 0,04 0,06 0,04 0,06 0,01 0,00 0,02 20:32:51 0,06 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,02 0,00 0,00 20:33:00 0,06 0,04 0,04 0,05 0,04 0,04 0,01 0,00 0,00 20:33:10 0,06 0,04 0,04 0,05 0,06 0,06 0,01 0,02 0,02 Rata - Rata 0,088 0,077 0,097 0,085 0,079 0,099 0,003 0,002 0,002
Data hasil pengujian nilai  arus juga dapat  ditampilkan dalam grafik seperti Gambar  10  sehingga terlihat perbandingan nilai rata – rata hasil pembacaan sensor PZEM-004T dan hasil pembacaan multimeter digital merek “HIOKI”.
Gambar 10. Grafik Hasil Pengujian Nilai Arus
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Data hasil pengujian terdapat nilai error yang berbeda-beda setiap penarikan data arus. Terlihat pada pukul 14:40:44  WIB  terjadi  perubahan  nilai  arus  yang  signifikan  dari  0,17  A  menjadi  0,1  A.  Hal  tersebut dikarenakan beban saat pengujian salah satunya yaitu charger untuk laptop dan handphone yang pada saat itu sudah mulai terisi penuh sehingga nilai arus yang digunakan menurun. Nilai error pada sensor PZEM- 004T ke-1 yang digunakan untuk membaca nilai tegangan di fasa satu memiliki rata – rata error 0,003 A. Sensor PZEM-004T ke-2 yang digunakan untuk membaca nilai arus di fasa kedua memiliki rata – rata error 0,002  A.  Sedangkan  sensor  PZEM-004T  ke-3  yang  digunakan  untuk  membaca  nilai  arus  di  fasa  ketiga memiliki rata – rata nilai error 0,002 A. Data nilai error arus tersebut jika diubah dalam bentuk persentase menggunakan persamaan 2.3 menjadi seperti berikut:
a. Sensor PZEM-004T ke-1:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,003 0,085 × 100% = 3,5%
b. Sensor PZEM-004T ke-2:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,002 0,079 × 100% = 2,5%
c. Sensor PZEM-004T ke-3:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,002 0,099 × 100%
= 2% Ketiga sensor PZEM-004T memiliki nilai error arus 3,5% untuk fasa R, 2,5% untuk fasa S, dam 2% untuk fasa T. Tingkat error ketiga sensor tersebut untuk membaca variabel arus tidak sampai 5%, maka ketiga sensor PZEM-004T berfungsi dengan baik dan dapat digunakan untuk melakukan monitoring secara real- time.

## 5. Pengujian Nilai Frekuensi
Pengujian  ini  membandingkan  nilai  frekuensi  yang  terbaca  di  sensor  PZEM-004T  dengan  nilai frekuensi yang dibaca oleh alat ukur power quality analyzer . Alat ukur yang digunakan pada pengujian ini yaitu power quality analyzer merek “KYORITSU”. Pengujian dilakukan dengan menyambungkan ketiga sensor PZEM-004T, sehingga ketiga sensor membaca atau mengukur nilai input frekuensi yang sama. Data hasil pengujian nilai frekuensi dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Nilai Frekuensi
Waktu Frekuensi PZEM-004T Frekuensi Alat Ukur Nilai Kesalahan (Eror) f1 (Hz) f2 (Hz) f3 (Hz) f1 (Hz) f2 (Hz) f3 (Hz) f1 (Hz) f2 (Hz) f3 (Hz) 14:40:01 49,90 49,90 50,00 49,90 49,90 49,95 0,00 0,00 0,05 14:40:11 49,90 49,90 49,90 49,95 49,90 49,95 0,05 0,00 0,05 14:40:19 49,90 49,90 49,90 49,90 49,90 49,95 0,00 0,00 0,05 14:40:44 50,00 50,00 50,00 50 50 50,05 0,00 0,00 0,05 14:40:53 50,00 50,00 50,00 50 50 50,05 0,00 0,00 0,05 20:32:32 49,90 49,90 50,00 49,95 49,95 50 0,05 0,05 0,00 20:32:42 50,00 49,90 50,00 50 50 49,90 0,00 0,10 0,10 20:32:51 49,90 49,90 49,90 49,95 49,95 50 0,05 0,05 0,10 20:33:00 49,90 49,90 49,90 49,95 50 49,95 0,05 0,10 0,05 20:33:10 49,90 49,90 49,90 50 49,95 49,95 0,10 0,05 0,05 Rata - Rata 49,93 49,92 49,95 49,96 49,955 49,975 0,030 0,035 0,025
Data  hasil  pengujian  nilai  frekuensi  juga  dapat  ditampilkan  dalam  grafik  seperti  Gambar  11  sehingga terlihat  perbandingan  nilai  rata-rata  hasil  pembacaan  sensor  PZEM-004T  dan  hasil  pembacaan power quality analyzer merek “KYORITSU”
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Gambar 11. Grafik Hasil Pengujian Nilai Frekuensi
Data hasil pengujian terdapat nilai error yang berbeda – beda setiap penarikan data frekuensi. Nilai error pada sensor PZEM-004T ke-1 yang digunakan untuk membaca nilai frekuensi di fasa satu memiliki rata- rata error 0,03 Hz. Sensor PZEM-004T ke-2 yang digunakan untuk membaca nilai frekuensi di fasa kedua memiliki rata-rata error 0,035 Hz. Sedangkan sensor PZEM-004T ke-3 yang digunakan untuk membaca nilai frekuensi di fasa ketiga memiliki rata-rata nilai error 0,25 Hz. Data nilai error frekuensi tersebut jika diubah dalam bentuk persentase menggunakan persamaan 2.3 menjadi seperti berikut:
a. Sensor PZEM-004T ke-1:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,03 49,96 × 100%
= 0,06 %
b. Sensor PZEM-004T ke-2:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,035 49,955 × 100%
= 0,07 %
c. Sensor PZEM-004T ke-3:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0,25 49,975 × 100%
= 0,05 % Ketiga sensor PZEM-004T memiliki nilai error 0,06% untuk fasa R, 0,07% untuk fasa S, dan 0,05% untuk fasa  T.  Tingkat error ketiga  sensor  tersebut  untuk  membaca  variabel  frekuensi  tidak  sampai  1%,  maka ketiga sensor PZEM-004T berfungsi dengan baik dan dapat digunakan untuk melakukan monitoring secara Real-Time.

## D. Hasil Pengujian Penarikan Data Monitoring
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  melihat  hasil  perancangan  pada  program  pembacaan  masing-masing sensor yang berbasis internet of things pada aplikasi Google Sheets dan Telegram.

## 1. Pengujian pada Aplikasi Google Sheets.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pembacaan sensor serta waktu pengiriman data ke aplikasi Google Sheets selaku database dari sistem monitoring kualitas daya secara realtime. Dalam pengujian ini dapat dilihat waktu yang diperlukan untuk mengirimkan data pada database . Alat monitoring kualitas daya secara real-time tersambung  dengan Wi-Fi berkoneksi  Telkomsel  saat  pengujian.  hasil  percobaan  dari pengiriman data pada Google Sheets seperti pada Gambar 12.
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
Gambar 12. Pengujian Penerimaan Data di Database Google Sheets
Berdasarkan hasil pengujian kali ini mengenai pengiriman data dari ESP8266 menuju database terlihat bahwa seperti pada Gambar 12 yang merupakan tampilan informasi mengenai pengiriman data yang sukses, terlihat  pada  serial  monitor  bahwa  data  sudah  sukses  terkirim  pada  hari  Minggu,  18  Juni  2023  pukul 18.08.15 dan pada database data ter- update pada hari Minggu, 18 Juni 2023 pukul 18.08.26. Adanya selisih waktu pada pengiriman ini dapat disebabkan oleh kecepatan internet yang digunakan, serta proses koneksi ESP8266 setelah reset.

## 2. Pengujian pada Aplikasi Telegram
Pengujian pengiriman data pada Telegram dilakukan untuk mengetahui waktu pengiriman permintaan data  dan  penerimaan  pesan  balasan  yang  berisi  data  pengukuran  melalui  Telegram  dalam  bentuk  pesan pemberitahuan pada bot monitoring . Pengujian dilakukan dengan menyambungkan alat ke beban listrik dan dilakukan permintaan data melalui bot monitoring seperti pada Gambar 13.
Gambar 13. Pengujian Penerimaan Data Di Telegram
Hasil pengujian ini, didapatkan data untuk mengetahui durasi waktu yang diperlukan untuk menerima pesan data hasil melalui bot Telegram seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Pengujian Penerimaan Data di Telegram
No Pesan Permintaan Pesan Bot Penerimaan Pesan Bot Selisih Waktu (Detik) 1 /tegangan 14:24:45 14:26:31 106 2 /arus 14:26:32 14:26:35 68 3 /freq 14:26:45 14:27:28 81 4 /database 14:27:26 14:27:32 6
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024
No Pesan Permintaan Pesan Bot Penerimaan Pesan Bot Selisih Waktu (Detik) 5 /temp 14:27:52 14:29:51 121 6 /arus 20:56:03 20:57:26 83 7 /tegangan 20:57:45 20:58:53 68 8 /freq 20:59:02 21:00:23 71 9 /temp 21:00:41 21:05:03 262 10 /database 21:03:58 21:05:06 68 Rata - Rata 93,4
Berdasarkan pengujian kali ini, terlihat bahwa pada Tabel 4.5 didapatkan nilai selisih antara permintaan dan  penerimaan  antara  mikrokontroler  ESP8266  dengan  Telegram.  Pengujian  dilakukan  di  siang  dan malam hari. Balasan paling cepat yaitu ketika dilakukan permintaan data link database pada pukul 14:27:26 WIB,  mendapatkan  pesan  balasan  atau  penerimaan  data  pada  pukul  14:27:32  WIB  yang  mana  terdapat selisih  waktu  hanya 6 detik. Balasan paling lama saat  pengujian yaitu ketika permintaan data nilai suhu pada pukul 21:00:41 WIB, mendapat pesan balasan atau penerimaan data pada pukul 21:05:03 WIB. Yang mana ada selisih waktu 262 detik. Hal- hal yang menyebabkan terjadinya delay waktu yang lebih lama ini dikarenakan tingkat kecepatan internet dan program yang masih pada proses reset. Hasil seluruh pengujian pengiriman data pada aplikasi telegram terdapat selisih waktu dengan rata-rata 93.4 detik. Hasil tersebut terhitung cepat dan menunjukkan sistem komunikasi dengan telegram berfungsi dengan baik. Hal- hal yang menyebabkan terjadinya delay waktu yang bervariasi ini dikarenakan tingkat kecepatan internet.

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan penelitian di atas, dapat disimpulkan hasi pengujian sistem monitoring PHBTR berbasis IoT yaitu :
1. Hasil pengujian dari sistem monitoring menunjukkan nilai error dari sensor PZEM-004T untuk pengukuran  tegangan  yaitu  0,17%  di  fasa  R,  0,15%  di  fasa  S  dan  0,13%  di  fasa  T,  untuk pengukuran  arus  yaitu  3,5%  di  fasa  R,  2,5%  di  fasa  S,  dan  2%  di  fasa  T,  sedangkan  untuk pengukuran frekuensi nilai error yaitu 0,06% untuk fasa R, 0,07% untuk fasa S, dan 0,05 untuk fasa T. Nilai error sensor DS18B20 untuk pengukuran suhu yaitu sebesar 3,3% yang merupakan perbandingan nilai keluaran pada sensor yang terbaca di spreadsheet google dengan thermovision alat pendeteksi suhu.
2. Nilai error di  bawah  5%  untuk  semua  komponen,  menunjukkan  bahwa  komponen-komponen tersebut dapat berfungsi dengan baik dalam melakukan pengukuran tegangan, arus, dan frekuensi. nilai error yang rendah mengindikasikan bahwa hasil pengukuran yang diberikan oleh sensor atau perangkat  tersebut  cukup  akurat  dan  dapat  digunakan  dalam  sistem  monitoring  kualitas  daya secara real-time.
3. Batasan limit  jumlah data yang ditampung  tergantung  penyimpanan pada google drive . Google driive memiliki freespace sebesar 15 Gb, bisa dilakukan extend berbayar sampai 150 Gb. Sebagai contoh pada percoban di atas file spreadsheet hanya berukuran sekitar 200 Kb.

## A CKNOWLEDGMENT
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  tim  penelitian  ini  yang  telah  bekerja  sama  hingga  penelitian berjalan dengan baik dan lancar. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada segenap akademisi yang telah mendukung kelancaran penelitian ini sebagai perwujudan tanggung jawab sosial Lembaga Pendidikan Tinggi - Tri Dharma Perguruan Tinggi.
Y OSY R AHMAWATI D KK .: JTECE. V OL . 06, N O . 01, PP.60-73, J ANUARY 2024

## R EFERENSI
[1]  P. PLN, "Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik," PT. PLN (Persero), Jalan Trunajoyo Blok M- 1/kebayoran lama, Jakarta Selatan, 2010.
[2]  P. Pln, "Buku 1 Kriteria Disain Enjinering Konstruksi Jaringan Distribusi Tenaga Listrik," PT PLN (Persero), Jakarta, 2010.
[3]  M. Yusa and J. D. Santoso, "Deteksi Dini Gangguan Pembatas Arus Listrik Pada PHB-TR Bertegangan Tinggi Broadcast SMS Gateway," Pseudocode, vol. 7, no. 2, pp. 143-150, 2020.
[4]  O. Zebua, K. Endah, A. Syaiful, and A. Aldiansyah, "Rancang Bangun Alat Monitoring Ketidakseimbangan Beban Transformator Distribusi Berbasis Internet of Things," Electrician–Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro, vol. 15, no. 2, pp. 146-152, 2021.
[5]  D. Pongoh and M. Budiman, "Rancang Bangun Alat Praktek Simulasi Monotoring Keseimbangan Beban Listrik 3 Fasa Berbasis Iot," J-SAKTI (Jurnal Sains Komputer dan Informatika), vol. 6, no. 2, pp. 1268-1282, 2022.
[6]  W. Yuniarto, I. Irman, S. Suparno, M. Diponegoro, and E. Edi, "Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol Energi Listrik Pada  Beban  3  Fasa Menggunakan  ESP32  Berbasis  Internet  of  Think  (IoT)," Jurnal  Poli-Teknologi, vol.  22,  no.  1,  pp.  30-38, 2023.
[7]  S.  Suganda,  I.  Ilyas,  S.  Sugianto,  and  H.  Yulianto,  "Analisis  Tegangan  Drop  Jaringan  Tegangan  Rendah  Dengan  Metode Pembagian Beban," Sainstech: Jurnal penelitian Dan Pengkajian Sains Dan Teknologi, vol. 32, no. 4, pp. 9-18, 2022.
[8]  A. Wantoro, "Sistem Monitoring Perawatan Dan Perbaikan Fasilitas Gardu PT PLN Area Kota Metro," Jurnal Tekno Kompak, vol. 15, no. 1, pp. 116-130, 2021.
[9]  A. Muhtar, I. Iwan, A. Antarissubhi, and S. Suryani, "Analisis Rugi Daya Jaringan Distribusi Primer PT. PLN ULP Sengkang Sulawesi Selatan," VERTEX ELEKTRO, vol. 13, no. 1, pp. 18-24, 2021.
[10] H. Sugihara, K. Yokoyama, O. Saeki, K. Tsuji, and T. Funaki, "Economic and efficient voltage management using customer- owned energy storage systems in a distribution network with high penetration of photovoltaic systems," IEEE Transactions on Power Systems, vol. 28, no. 1, pp. 102-111, 2012. [11] S.-E. Razavi et al. , "Impact of distributed generation on protection and voltage regulation of distribution systems: A review," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 105, pp. 157-167, 2019.
[12] P. PLN, "Standar Konstruksi Jaringan Tegangan Rendah Tenaga Listrik," ed: Jakarta: PT. PLN Persero, 2010.