本发明涉及水电机组LCU有功与调速系统协调优化控制技术领域，公开了水电机组LCU有功与调速系统频率协调控制优化方法及系统，方法包括获取水电机组功率、水头、开度和频率，建立预测模型；依据实测频率与给定频率得到频率偏差，结合调差系数计算调频修正功率，与给定功率得到有功功率，与实测水头输入预测模型得到有功预测开度，实测功率和实测水头得到实测预测开度，筛选实测预测开度的偏差与有功预测开度得到偏差值；将实测频率与给定频率的偏差输入PID模型得到调频开度；建立耦合模型，将调频开度与偏差值求和输入耦合模型，依据导叶开度变化，调节有功与调速系统频率，计算机组调节性能指标，得到优化决策有功功率和频率调节，提高了调频性能。