本申请涉及一种水电机组调频性能优化控制方法及系统，依次通过在当前时刻获取所述当前时刻与所述当前时刻之前预设第一特定时间段内当前水电机组的实时运行功率数据，当判定所述实时运行功率数据对应当前水电机组的工作状态为正常时，则根据所述实时运行功率数据生成当前正常运行功率变动数据；判定所述当前实际功率是否正常，若判断为是，则生成当前时刻功率变动趋势数据；判断所述当前时刻功率变动趋势数据是否与所述当前正常运行功率变动数据相匹配，若判断相匹配，则生成持续工作指令；若判断不匹配，则生成调频准备指令。本发明实现了精准预备，为后续提供调频提供准确的控制，进而极大提升生产效率、调频的及时性和调频优化的性能。