水能利用优化（optimization of hydropower utilization），工学-电气工程-发电技术-水力发电-水电站-水能经济，应用系统工程的思想和系统分析优化方法，研究水能利用问题，达到最合理地利用水能资源的理论和方法。研究任务其内容涉及从一次能源开发、二次能源转换、电力传输及分配等各环节的技术经济问题。包括：①电力系统能源的构成。②电力系统电源选择和水电站的开发时序。③河流水电梯级开发方式和开发方案，抽水蓄能电站选点规划方案。④水电站主要特征值优选（如水位、装机容量及机组机型和装机程序等）。⑤水电站水库（群）的运行方式。⑥水电站在电力系统中的运行方式等。这些问题涉及空间和时间相互影响的两个范畴，并且很多关系都是非线性的，因此水能利用优化是一个非常复杂的问题。用常规方法难以求得满意的结果，故需要应用系统工程的思想和系统分析的优化方法。