我国水电经过十多年的密集建设实现了高速发展,在西南地区出现了一批千万k W级特大流域巨型梯级水电站群,首次形成了装机容量超亿kW、电站数量超百座的区域和省级电网超大规模水电系统,产生了世界水电史上从未有过的调度运行难题,给水电系统乃至整个电网的安全、高效、经济运行带来重大挑战。该文结合我国水电现状和发展情况,分析超大规模水电系统有别于以往中小规模水电的调度运行特点,提炼总结一系列超大规模水电系统调度核心问题,包括优化调度"维数灾"、巨型机组多限制运行区安全控制、水电大规模消纳、多电网调峰等,并从技术角度给出这些问题的可行解决途径,最后结合在中国南方电网、云南电网等水电富集电网和澜沧江、红水河、乌江等特大流域工程实践,给出部分研究成果的实际应用情况,为我国水电系统科学调度提供可借鉴的技术途径。