本发明属于水电能源优化运行领域,公开了一种实时负荷下水电站多模式时空嵌套出力动态调整方法,该方法以实时负荷变化量大小为依据,制定多种模式调整策略。当电站接受到新负荷指令时,自动进入其相应调整模式。本发明方法可减少电站机组出力变幅、有效躲避振动区、降低穿越振动区次数,且电站总耗水率与计划经济运行计算得到的耗水率非常接近,无明显额外耗水。因此本发明方法兼顾稳定性、经济性与高效性,比现有技术更为经济、安全、高效。