经过多年的流域梯级滚动开发,我国西南特大流域水电系统普遍形成“一库多级”调度运行局面,其特点是以调节能力较好的大型水库为龙头,下游配以一个或多个库容小、水头高、调节能力相对较差的水电站,目的是充分利用“龙头”水库的调蓄作用,提高流域梯级的水能利用效率。由于上下游梯级电站差异极大的调节能力、敏感的水头、复杂的引水方式、电厂和电网的特殊需求等,给“一库两级”水电站群调度运行带来很大困难。本文围绕“一库两级”水电站群短期调度问题,以红水河干流天生桥梯级为实例,基于水电站实际运行大数据分析,开展了梯级水电站电量匹配、日发电计划编制和跨省电力协调分配的方法研究,主要成果如下:(1)针对“一库两级”梯级电站日计划电量匹配问题,提出了上下游电量匹配的方法。通过对大量历史数据进行收集、清理,选取影响发电量的关键因子,控制单一变量,用线性回归的方法来从历史数据寻找其日发电量的数值关系,进一步得出梯级日电量的匹配关系。经过实例模拟,本文方法可以很好的匹配上下游电量,进一步减小了之后的发电计划制定难度,具有一定的实际运用价值。(2)针对“一库两级”梯级电站日前发电计划编制问题,考虑上下游水库流量的敏感性、限制区、理想出力点等复杂约束,提出了耦合聚类和决策树的水电站日调度方法。引入聚类分析和决策树的大数据处理技术,基于大量历史数据,寻找历史上相似情景下的电厂发电计划,结合面临日实际需求,进行局部调整,作为电站的面临日的发电计划。经过实例分析,本方法的发电计划与实际出力过程有较高的一致性,并满足了实际工程运行的一些特殊需求,具有较强的实用性。(3)针对梯级水电跨省电力协调分配问题,提出了响应多电网调峰需求的水电输送计划协调方法。构建了以余荷均方差最小为目标的MINLP模型,引入理想点方法处理多目标优化,并借助lingo求解器实现快速求解,最后引入经济学边际分析理论,进行方案决策。实例分析表明,本文方法在调节电网的峰谷差和余荷波动方面优于实际调度方法。最后对本硕士论文研究内容做了总结,并对有待改善之处进行了展望。