FORECASTING INFLOW UNTUK OPTIMALISASI POLA OPERASI DAN PEMELIHARAAN PEMBANGKIT PADA MUSIM BASAH DAN MUSIM KERING DI UNIT PLTA BAKARU TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh ELDI AMRILLAH NIM: 23122340 (Program Studi Magister Teknik Mesin) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Januari 2025 i ABSTRAK FORECASTING INFLOW UNTUK OPTIMALISASI POLA OPERASI DAN PEMELIHARAAN PEMBANGKIT PADA MUSIM BASAH DAN MUSIM KERING DI UNIT PLTA BAKARU Oleh Eldi Amrillah NIM: 23122340 (Program Studi Magister Teknik Mesin) PLTA Bakaru, dengan kapasitas 2x63 MW, merupakan salah satu penyedia energi utama di Sulawesi Selatan dan Barat. Namun, pengelolaan operasi dan pemeliharaan saat ini masih menghadapi tantangan karena metode peramalan inflow yang digunakan hanya mengandalkan rata-rata historis lima tahunan. Metode tersebut kurang responsif terhadap perubahan musiman dan cuaca ekstrem, sehingga dapat mengurangi efisiensi produksi dan keandalan sistem. Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode peramalan inflow yang lebih akurat dengan menggunakan pendekatan Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average with Exogenous Regressors (SARIMAX) yang mengintegrasikan data curah hujan sebagai variabel eksogen, serta membandingkannya dengan model machine learning Long Short-Term Memory (LSTM). Data yang digunakan meliputi catatan historis inflow harian di PLTA Bakaru dan curah hujan dari DAS Mamasa. Evaluasi model dilakukan dengan menggunakan metrik Root Mean Square Error (RMSE) dan R-squared. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model SARIMAX dengan curah hujan sebagai variabel eksogen memiliki kinerja terbaik dengan RMSE 0,261 m³/s dan R-squared 0,716, lebih baik dibandingkan dengan SARIMAX tanpa curah hujan (R-squared 0,682) dan LSTM (R-squared 0,629). Hasil peramalan ini diimplementasikan untuk perencanaan operasi dan pemeliharaan PLTA Bakaru. Perencanaan berbasis model SARIMAX menunjukkan peningkatan efisiensi dibandingkan pendekatan eksisting yang mengandalkan rata-rata historis, sehingga mampu mengurangi risiko operasional dan mengoptimalkan produksi listrik. Penelitian ini memberikan kontribusi signifikan dalam pengelolaan sumber daya air melalui pendekatan yang lebih adaptif terhadap kondisi hidrologi dan cuaca, serta mendukung transisi energi terbarukan di Indonesia. Kata Kunci: PLTA, Forecasting Inflow, SARIMAX, LSTM. ii ABSTRACT FORECASTING INFLOW FOR OPTIMIZATION OF OPERATIONAL AND MAINTENANCE PATTERNS DURING WET AND DRY SEASONS AT BAKARU HYDROPOWER PLANT By Eldi Amrillah NIM: 23122340 ( Program in Mechanical Engineering) Bakaru Hydropower Plant, with a capacity of 2x63 MW, is a key energy provider in South and West Sulawesi. However, its current operational and maintenance management faces challenges due to an inflow forecasting method that relies solely on a five-year historical average. This approach is less responsive to seasonal variations and extreme weather, potentially reducing production efficiency and system reliability. This study aims to develop a more accurate inflow forecasting method using the Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average with Exogenous Regressors (SARIMAX) model, incorporating rainfall data as an exogenous variable, and comparing it with the Long Short-Term Memory (LSTM) machine learning model. The study utilizes historical daily inflow data from the Bakaru Hydropower Plant and rainfall data from the Mamasa watershed. The models are evaluated using RMSE and R-squared metrics. The results indicate that the SARIMAX model with rainfall achieved the best performance, with an RMSE of 0.261 m³/s and an R-squared of 0.716, outperforming SARIMAX without rainfall (R-squared 0.682) and LSTM (R-squared 0.629). The forecasting results were implemented for the operational and maintenance planning of the Bakaru Hydropower Plant. The SARIMAX-based planning approach demonstrated better efficiency compared to the existing method, which relies on historical averages, thereby reducing operational risks and optimizing electricity production. This study contributes significantly to water resource management by providing a more adaptive approach to hydrological and weather conditions, supporting the transition to renewable energy in Indonesia. Keywords: Hydropower Plant, Inflow Forecasting, SARIMAX, LSTM. iii FORECASTING INFLOW UNTUK OPTIMALISASI POLA OPERASI DAN PEMELIHARAAN PEMBANGKIT PADA MUSIM BASAH DAN MUSIM KERING DI UNIT PLTA BAKARU HALAMAN PENGESAHAN Oleh Eldi Amrillah NIM: 23122340 (Program Studi Magister Teknik Mesin) Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 10 Januari 2025 Pembimbing 1 Pembimbing 2 ______________________ ______________________ (Dr. Eng. Ferryanto, ST., MT.) ( ) NIP: 198905302014041001 NIP: 198802112024061001 iv PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis Magister yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada penulis dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin penulis dan harus disertai dengan kaidah ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Sitasi hasil penelitian Tesis ini dapat di tulis dalam bahasa Indonesia sebagai berikut: Amrillah, E. (2024): Forecasting Inflow Untuk Optimalisasi Pola Operasi dan Pemeliharaan Pembangkit pada Musim Basah Dan Musim Kering Di Unit PLTA Bakaru, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung. dan dalam bahasa Inggris sebagai berikut: Amrillah, E. (2024): Forecasting Inflow for Optimization of Operational and Maintenance Patterns During Wet and Dry Seasons at Bakaru Hydropower Plant, , Institut Teknologi Bandung. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. HALAMAN PERUNTUKAN v Dipersembahkan kepada PT. PLN (Persero) yang telah memberikan kesempatan untuk belajar ke jenjang S2 Teknik Mesin serta Orang Tua, Istri tercinta Gayatri Eka Riri, Anakku tercinta Abhirama Rimba Amrillah dan Abimana Reksa Amrillah yang senantiasa mendukung secara lahir dan batin. vi KATA PENGANTAR Dengan penuh rasa syukur, penulis memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang berjudul "Forecasting Inflow untuk Optimalisasi Pola Operasi dan Pemeliharaan Pembangkit pada Saat Musim Basah dan Musim Kering di Unit PLTA Bakaru". Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Teknik di Institut Teknologi Bandung (ITB). Proses penyusunan tesis ini merupakan perjalanan yang penuh tantangan, pembelajaran, dan pengalaman berharga. Tentu saja, keberhasilan dalam menyelesaikan karya ini tidak lepas dari dukungan, bimbingan, serta bantuan dari berbagai pihak yang telah memberikan kontribusi besar, baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu, dengan penuh rasa hormat dan penghargaan, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada: 1. Keluarga tercinta: Kepada istri, orang tua, dan anak-anak yang selalu menjadi pilar kekuatan dalam setiap langkah perjalanan ini. Doa yang tidak pernah putus, pengorbanan yang tak terhitung, serta dukungan yang tulus dari mereka telah menjadi inspirasi utama dalam menyelesaikan studi ini. Penulis menyadari bahwa tanpa cinta dan pengertian mereka, tugas ini tidak akan terselesaikan. 2. PT PLN (Persero): Ucapan terima kasih yang mendalam kepada PT PLN (Persero) atas kepercayaan dan dukungan yang diberikan melalui program beasiswa. Kesempatan yang diberikan ini merupakan anugerah besar yang memotivasi penulis untuk terus belajar dan memberikan yang terbaik, demi memberikan kontribusi positif bagi perusahaan dan negara. 3. Institut Teknologi Bandung (ITB): Terima kasih kepada ITB, khususnya kepada Program Studi Magister Teknik Mesin, atas fasilitas, lingkungan akademik, dan dukungan administrasi yang telah memudahkan proses pembelajaran dan penelitian ini. 4. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua pembimbing vii yang telah dengan sabar memberikan bimbingan, arahan, dan masukan yang berharga sepanjang proses penelitian hingga penulisan tesis ini. Nasihat dan pengetahuan yang diberikan sangat membantu penulis dalam mengatasi tantangan penelitian ini, serta memberikan wawasan yang lebih luas tentang pentingnya kontribusi ilmiah. 5.