我国具有十分丰厚的水能资源,国内尤其是西南地区已经建成数个大规模的梯级水电站群,水电在我国的电源结构中占有非常重要的地位。同时随着我国电源结构的调整,发电侧风光等不不确定性较高的清洁能源大幅并网,用电侧需求不断增加,电网负荷波动剧烈,急需水电这种技术成熟、运行灵活的清洁高效能源调节。但是当前的梯级水电站短期优化调度受多种因素制约:复杂的调度需求、巨大的机组规模、紧密的水力联系等等,使得优化模型的求解变得极为困难,很难满足短期优化调度对求解效率和求解精度的要求,所以如何建立简单高效的优化模型,满足梯级复杂的调度需求和时效性要求,进而充分发挥梯级水电站的调节能力,成为梯级水电站短期优化调度问题的重中之重。以此为背景,本文进行了以下研究:（1）针对余荷最大值最小为目标函数的短期优化调度模型存在多解的情况进行研究,分析模型多解产生的原因,提出了基于电量再分配的迭代解决方法。构建了精确到机组的短期优化调度的MILP模型,对目标函数、水位-库容曲线、尾水位-泄量曲线的以及机组振动区等非线性约束进行线性化处理,用商业求解器进行求解。并以乌江实例验证模型的合理性,试验结果表明:该方法能有效的解决余荷最大值最小出现多解的问题,在兼顾求解效率的情况下,显著的减小了峰谷差,避免弃水等操作,增加了机组的调峰收益。（2）针对梯级水电站短期优化调度面临的多目标响应问题,本文以余荷峰谷差最小、梯级水电站调度期末蓄能最大为目标函数,建立了考虑远近期收益的梯级水电站短期优化调度多目标模型。使用目标权重法将其转化为单目标问题求解,求解出Pareto前沿的可行解集,为调度人员实际调度提供依据。分析了权重系数对目标函数的影响,合理插入区间值,得到均匀的Pareto前沿可行解集。并以乌江流域4梯级17台机组进行模拟调度,计算结果表明梯级多目标模型能兼顾梯级水电站的当期调峰收益和远期的发电收益,可供调度人员灵活选择。