本發明屬于水電能源優化運行領域,公開了一種實時負荷下水電站多模式時空嵌套出力動態調整方法,該方法以實時負荷變化量大小為依據,制定多種模式調整策略。當電站接受到新負荷指令時,自動進入其相應調整模式。本發明方法可減少電站機組出力變幅、有效躲避振動區、降低穿越振動區次數,且電站總耗水率與計劃經濟運行計算得到的耗水率非常接近,無明顯額外耗水。因此本發明方法兼顧穩定性、經濟性與高效性,比現有技術更為經濟、安全、高效。