本发明属于电力系统运行控制领域，特别涉及发电机励磁控制系统参数优化整定方法。本发明提供一种发电机励磁系统调差系数分层分区优化整定方法，其基本思路是：首先采用聚类算法对电网公司分层管理体制下的电力系统中的发电机组按照电气距离进行聚类，构造无功同调机群；然后假定同一无功同调机群中发电机励磁系统调差系数相同、且已知本电网等值调差系数不变的条件下进行全网调差系数优化，按照优化结果整定各台发电机励磁系统的调差系数。本发明使得电网中大量发电机的励磁系统调差系数整定在考虑管理方便、考虑发电机出力的相似特征的基础上更加优化和可行，可用于电网运行中发电机励磁系统调差系数整定。