随着世界能源短缺的加剧、全球低碳经济的提出以及我国电力体制的改革和可持续发展政策的实施，水力发电将是未来几年甚至几十年中国继续扩大电力产量的有效且必需的手段。在不断开发新水力资源的同时，如何调整原有水电发电模式以期提高现有水能利用率和水力发电量，从而收获更大效益，也是一个急需解决的科学课题。红水河流域拥有着丰富的水力资源，是中国西部重要的水力发电基地。在没有统一优化调度的发电机制情况下，该流域的梯级水电站发电效率偏低，弃水偏多。如何在有限水力资源的前提下，运用较先进的数学方法和计算机技术，对梯级水电站进行整体优化调度，使其发电量在原有基础上有所提高，获得更大效益，是目前电力从业者面临的主要问题。本文深入研究由水到电的转化过程以及梯级水电站各站之间的水电联系，并考虑电力市场环境因素，建立最优调度模型，给出相应约束条件，采用简单有效的数学算法对模型求解，分析模型的优劣性及有效性。　　 本文首先介绍了国内外有关梯级水电站优化调度问题的历史和现状。其次，分析了水电站由水到电的转化过程，用数学方法表示能量转换过程，用数学模型表示上下梯级水电站的水电联系，并给出了模型求解方法，本文采用的是多目标自调节粒子群算法。最后，结合电力市场环境因素，提出并建立以梯级水电站群优化调度全局效益为目标的优化调度模型，以红水河梯级水电站群中的前三级(天生桥一级、天生桥二级、平班)为例，进行优化计算；分析比较各方案结果，验证模型的优劣性和有效性。最终能够证明本文提出的模型较之现有优化调度模式的某些指标有所提高，对梯级水电站实际运行具有一定的现实指导意义。论文最后总结了研究工作的成果，并对此课题后续研究方向做出分析和展望，以此让本课题的研究能得到进一步发展和完善。