能源是人类社会生存发展的重要物质基础,攸关国计民生和国家战略竞争力。牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,着力推动能源生产利用方式变革,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,是能源发展改革的重大历史使命。水电能源具有可再生、清洁、高效等优点,发展水电能源是国家能源体系现代化目标的重要战略。随着社会经济的迅速发展,大规模的水电站水库(群)逐渐形成,水库调度的地位和作用越来越突出。本文围绕水库长期优化调度展开,结合当前热点技术,对水库调度指导方法进行深入研究。本文主要研究成果如下:(1)开展水库常规调度优化研究。根据隐随机优化思想,以兼顾保证率的发电量最大为目标构建常规调度图优化模型,采用廊道搜索策略及自适应步长指数收缩策略改进的逐步优化算法进行模型求解。三峡水电站及溪洛渡水电站实例研究表明,本文所提方法能有效提升调度图对水库运行的指导效益,可为水库高效运行提供理论指导和科学依据;(2)针对常规调度图没有利用来水信息优化调度决策的问题,本文提出一种时段-水位-径流频率形式的水库三维调度图。以优化后的常规调度图初始化三维调度图,构建三维调度图优化模型进行求解;针对计算规模成倍增长、耗时增加的问题,提出算法并行策略缩减计算时间。溪洛渡水电站研究实例表明,该新形式的三维调度图能够有效利用径流信息优化调度决策,减少弃水量,提升水库发电效益,可为水库调度图提供一种新形式;(3)结合水库调度规则与数据挖掘分类技术,开展基于决策树模型的水库发电调度研究。以出力控制决策和末水位控制决策分类方法对优化调度结果进行数据处理,使用C4.5算法进行决策树生成并提取决策树调度规则,最后构建水库调度模型进行调度模拟,并与常规调度方法对比分析,验证决策树调度规则的有效性。三峡水电站研究实例表明,数据挖掘的决策树法可以提取出直观、简洁、高效的调度规则,模拟调度结果表明其对水库的指导效益更优于常规调度图方法,可为水库长期发电调度提供一条新思路。