电力工业作为保障国民经济发展和人民正常生活的基础，是我国实现工业现代化的必要前提。基于水火电特点发挥各自的优势，对能源优化利用，合理分配负荷，减少能源消耗和废气排放，保障电网安全，实现水火电力系统的联合优化调度具有着非常重要的意义。　　 在国家节能降耗政策指引下，基于拉格朗日乘数法和等微增率的思想，引入煤水转换系数将火电站的煤耗转换为等效水耗，从效率层面上将水火电力系统联系起来，分析了水、火电站运行、动力特性；电量、水量平衡特性；水库蓄水、库容特性和火电厂废气排放特性，并分析了不同雨季径流量的差异给水电站发电效率和机组出力带来的影响，优化结果体现优先利用可再生能源的思想和效率层面上公平竞争原则。　　 水火电联合调度不仅是需要考虑水量联系和电量联系的复杂优化问题，同时还存在着许多不确定因素。本文研究了煤质、电价、负荷、径流量和网络故障五大随机因素在水火电力系统优化调度模型中的影响机理。分析了煤质对煤价、耗煤量和发电成本的影响，提出了包含煤质随机变量的煤耗量新模型；构建了电价不确定性与火力发电收益的联系；首次将负荷按随机性特点划分为分散随机负荷和整体随机负荷，并研究其与电网络节点电压和机组出力的关系；分析了径流量随机波动特性及其对蓄水量和机组出力的影响。针对优化调度特点将电网故障划分为电源侧故障、负荷侧故障和线路故障，提出故障可能性和可能性概率随机变量，构建了考虑网络故障随机因素的电量平衡新模型，并研究其与网络安全的关系。首次提出图形分析法分析置信水平、随机变量期望值、方差对决策变量和优化目标值的影响，定性分析各影响因素的关联性和制约性。考虑多种不确定性因素构建水火电优化调度模型，从效益、成本、能耗、污染物、线损等多指标研究各随机因素对发电决策的影响。　　 考虑煤质、电价随机变量，从环保和效益两方面构建随机多目标模型，考虑径流量和整体负荷随机变量，构建丰大、丰小、枯大、枯小四种方式下的多目标随机优化模型，通过转换为确定性模型处理随机约束条件，利用基于总体协调度交互式算法求解多目标问题。通过对广西水火电力系统的实际算例仿真计算，分析了不确定量及其置信度的变化对调度决策的影响，优化结果在兼顾经济性的同时实现了节能减排的目标，体现了优先使用可再生能源的原则。