传统水电站模式下，存在人员冗余，运行和维护分离，员工标准化、规范化意识薄弱等问题。随着计算机控制技术和水电管理技术的飞速发展，越来越多的水电站都已经采用或者正在规划集中控制水电站群模式，代替传统的单体水电站开发模式。然而，现阶段水电站群集中控制模式研究重点在技术层面，管理层面的研究与实践相对薄弱，尚未形成与该模式成熟技术标准相匹配的组织管理标准。本文在此背景下，以集中控制大中型水电站群为研究对象，利用组织理论与设计、系统学、工业工程、人因工程、管理学中相关的理论和方法，对其开展组织结构及运行机制两大方面的研究和设计。论文揭示了“集中控制水电站群”这一新型的水电开发模式的内涵，并对比分析了传统水电站和集中控制水电站群的运行与维护的特点，指出集中控制大中型水电站群实行运行维护一体化的趋势和需求，梳理我国集中控制大中型水电站群的组织管理现状和问题，并提出问题解决思路。基于运行维护一体化，以流程目标为导向，利用“5W1H”提问技术和ECRS原则，通过流程诊断分析、工作分析，岗位分析等方法，设计了普适的集中控制大中型水电站群的组织结构；在此基础上，利用人因工程、管理学中的理论和方法，从倒班模式、On-call应急机制、培训与考核机制、激励机制和管理制度五个方面开展研究，构建了与组织结构相匹配的集中控制大中型水电站群的运行机制。最后将设计的组织结构及其运行机制方案在JZG水电站群开展实施，来初步验证方案的正确性和有效性。