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本发明公开了一种梯级水电站‑火电厂联合优化调度方法及系统。该方法包括构建水火电联合系统中火电厂火电机组的出力模型；依据火电厂火电机组的出力模型、梯级水电站水电机组的出力以及风力发电机组的出力构建水电‑火电联合系统优化调度模型；采用Benders分解算法对水电‑火电联合系统优化调度模型进行求解，得到水电‑火电联合系统优化调度模型对应的最优解；最优解包括火电机组的最优出力和水电机组的最优出力；将火电机组的最优出力和水电机组的最优出力对应的总能耗量确定为水火电联合系统的最优总能源消耗量。本发明能够提高清洁能源的发电能力，达到节约传统化石能源的消耗，减少大气污染物的排放的目的。