水电能源作为易调节、低成本的可持续发展能源,其优化调度研究可为高效利用水能资源、平衡电网负荷供需、维护电力系统安全稳定运行提供理论指导和科学依据。在我国水利电力建设快速发展和区域电网互联格局逐步形成的趋势下,如何充分挖掘区域水电站群联合发电、调峰等综合效益成为水电短期优化调度领域的重难点问题。为提高水电站群调度效率,缓解电网调峰压力,本文以国家电网华中区域辖下水电站群为研究对象,围绕区域电网调峰需求,开展了区域水电站群联合发电计划编制研究,主要工作与成果如下:(1)研究基于水电站全动力特性曲面的厂内负荷分配方法,深入分析了负荷分配过程中面临的复杂约束,提出双三次B样条构建电站全动力特性曲面方法,在保证求解精度的同时提高求解效率。进一步,针对隔河岩水电站由于机组馈入电网方式不同带来的出力限制问题,提出了虚拟电站概念与求解策略,为水电站群短期发电调度提供了新的方法和技术支撑。(2)从水电站机组角度出发,通过较优负荷分配集的动态规划求解,探究水电站预留可调区间的可能性,扩大厂内负荷分配的决策空间,同时围绕电网调峰需求,建立了以电网余荷均方差最小为目标的梯级水电站群优化调度模型,外层确定电站出力过程,内层嵌套较优负荷分配集求解预留可调区间,提出启发式切负荷法编制响应调峰需求的水电站群发电计划。对清江梯级水电站群的实例研究表明,所提方法能有效减少实际运行中机组跨越振动区次数,提高了机组的稳定性,增强了水电站日发电计划的适用性。(3)围绕省间壁垒导致水能资源利用不充分的问题,研究区域无跨网送电任务的水电站群联合优化调度,结合自适应差分进化算法与动态边界生成策略求解梯级单电网调峰问题;在此基础上建立了区域多电网联合调峰日计划编制模型,提出区域网间分配策略,以华中区域“湖北电网-清江梯级”、“湖南电网-沅水梯级”进行实例研究,结果表明所提方法充分发挥网间联络线电力交换能力,缓解区域电网调峰压力的同时提高区域水电站群发电量,为区域电网联合调峰问题提供一定参考。