水风光一体化是我国构建新型电力系统、实现“30·60”双碳目标的重要途径之一。水风光一体化的实施能够结合资源禀赋有序统筹开发送端可再生能源、有效提高电网消纳风光新能源的水平、极大提升送出通道利用率和电价竞争力。对于以梯级水电站群为核心的、千万千瓦级以上的水风光一体化发电系统，梯级水电站群是其动力引擎。然而，随着风光新能源的接入，梯级水电站群将会面临输入不确定性加剧、调度运行边界改变、协调目标对象愈加复杂等问题。加之，当前水风光一体化涉及的理论方法视角多样、应用对象规模有限，系统性梳理总结不足。为此，本文围绕水风光一体化发电系统的开发利用、规划设计、调控运行，通过整理与分析国内外专家学者的大量研究成果，总结关键技术进展、归纳存在问题，并探讨未来水风光一体化发电系统的重点攻关建议。据此，为我国十四五规划的水风光一体化清洁能源基地的开发建设和运行管理提供参考依据。