Kebutuhan energi listrik yang terus meningkat mendorong Pemerintah Indonesia melakukan pengembangan kapasitas pembangkit dengan memanfaatkan tenaga air (hydropower) melalui Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). PLTA Grindulu PS merupakan salah satu PLTA yang mengandalkan aliran Sungai Grindulu sebagai sumber energi utama. Ketidakteraturan debit air khususnya pada titik terendah di musim kemarau maka PLTA Grindulu PS direncanakan dibangun dengan teknologi variable speed drive (VSD). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis data hidrologi dan hidraulika Sungai Grindulu untuk mengetahui profil debit air sepanjang tahun khususnya pada musim kemarau, menganalisis potensi minimum pembangkitan daya listrik dari PLTA Grindulu PS berdasarkan debit terendah yang tersedia, dan menganalisis sistem Variable Speed Drive (VSD) PLTA Grindulu PS dalam mengoptimalkan pembangkitan listrik pada kondisi debit minimum pada musim kemarau.
Penelitian ini merupakan studi kuantitatif-prediktif yang bertujuan memodelkan prediksi inflow pada calon lokasi PLTA Grindulu yang direncanakan menggunakan sistem pumped-storage. Model prediksi yang digunakan adalah Bi-Directional Long Short-Term Memory Sequence-to-Sequence (Bi-LSTM Seq2Seq) dengan pendekatan Quantile Regression (QR) untuk menghasilkan perkiraan inflow pada berbagai tingkat ketidakpastian (q10, q50, dan q90). Hasil prediksi ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran awal mengenai ketersediaan air dan variasi debit harian/musiman pada DAS Grindulu.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik debit aliran DAS Grindulu didominasi oleh kondisi aliran rendah yang relatif konstan sepanjang tahun khususnya pada musim kemarau. Potensi debit minimum dengan debit deain sistem reservoir 242 m3/s maka dapat diperoleh daya pembangkitan +1000 MW. Pada PLTA DAS Grindulu sistem VSD memungkinkan pengoperasian turbun pompa lebih fleksibel dan efisien sehingga pembangkitan listrik tetap normal meski pada kondisi debit minimum. Hasil analisis menunjukkan parameter teknis hidraulika yang perlu diperhatikan dalam mendukung penerapan sistem VSD pada kondisi debit minimum adalah debit air, head efektif, fluktuasi muka air reseroir, tingkat efisiensi turbin, dan tingkat stabilitas aliran.