本发明公开了一种基于超低频振荡的水电机组调速器参数优化方法，包括：建立水电机组耦合模型，根据耦合模型，生成第一函数模型和第二函数模型，反映水电机组调速系统在超低频段的阻尼特性与一次调频的关系；在一次调频下，进行约束条件判断，若符合约束条件，生成第三函数模型，进行控制器参数最优计算，并判断参数最优计算是否达到最大迭代次数，若达到，输出最优控制器参数，该方法不仅能协调超低频振荡与一次调频之间的关系，而且还能提高水电机组的稳定性，抑制超低频振荡的发生，以一次调频基本性能指标与动态性能指标的约束条件，可以提高优化算法的精度，加快收敛速度从而提高对水轮机调速器的PID参数优化的效率。