Didalam kehidupan sehari – hari air sangat diperlukan bagi manusia dengan segala kegunaannya, salah satu cara yang digunakan untuk pendistribusian air yaitu dengan cara memanfaatkan pompa air. Apabila dilihat dari sistem pendistribusian PDAM, biasanya konsumen sangat membutuhkan air pada pagi sampai siang hari tetapi pada malam hari sedikit konsumen yang membutuhkan air. Sistem pendistribusian air pada saat ini sangat bergantung pada sumber energi listrik dimana energi ini tidak dapat diperbaharui dan suatu saat akan habis. Pada proyek akhir ini disampaikan perencangan sistem pendistribusian air dengan sumber energi matahari langsung untuk menjalankan pompa air. Perancangan dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler ARM sebagai pusat kendali, rangkaian multilevel boost converter untuk menaikkan tegangan DC dari panel surya, sensor arus dan tegangan untuk membaca besarnya nilai arus dan tegangan kemudian inverter sebagai pengubah tegangan DC menjadi AC untuk menjalankan pompa air. Tegangan DC dari dinaikkan oleh rangkaian multilevel boost converter sebesar 311 Vdc kemudian diubah menjadi tegangan AC oleh rangkaian inverter menjadi 220 Vac untuk menggerakkan pompa air. Pengendali PI digunakan untuk mengatur besarnya tegangan multilevel boost converter agar tetap konstan. Setelah dilakukan pengujian secara parsial multilevel boost converter telah mampu menaikkan tegangan sebesar 311 Vdc dengan nilai tegangan input minimal 60 Vdc dan inverter satu fasa telah mampu mengubah tegangan DC menjadi AC dengan nilai 1:√2. Secara integrasi multilevel boost converter dan inverter satu fasa telah mampu berjalan dengan baik dengan nilai efisiensi sebesar 90.26 % dengan beban dua buah lampu pijar, 89.2 % untuk beban pompa air kondisi tidak berbeban, dan 94.2 % untuk beban pompa air kondisi berbeban.