抽水蓄能电站发电工况也是把水能转换成电能，所以也属于水电站范畴。

与火电厂比较，建造在河川上的常规水电站每千瓦装机容量的造价虽较高，但利用水能发电，不需燃料，运行管理费用低，因而发电成本一般比其他电源的发电成本低。其水轮发电机组启停方便、迅速，是优越的调峰、调频和事故备用电源。在电力系统规模和负荷峰谷差日渐增大的情况下，常规水电站在系统中承担调峰、调频、事故备用的作用，对系统安全与经济方面的效益显著。此外，水电站还具有节约燃料和不污染空气的优点；常规水电站的水库一般还具有综合利用效益（见水力发电）。

按利用能源的种类，水电站可分为常规水电站、抽水蓄能电站、潮汐电站和波浪能电站等。

将河川（包括湖泊、地下水）中的水能转换成电能，是技术最成熟、开发最多的一种水电站，其发电原理见图1。

图1 常规水电站发电原理图

常规水电站还可按水头集中方式、水库调节性能和装机规模的区别进行分类。按水头集中的方式可分为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站。按水库调节径流的能力可分为多年调节水电站、年调节水电站、季调节水电站、周调节水电站、日调节水电站和不调节径流的径流式水电站等。按单站装机容量的规模分类，世界各国尚没有统一的划分标准。中国的划分标准为：单站装机容量300兆瓦及以上为大型，其中大于1200兆瓦的为大（1）型，300～1200兆瓦为大（2）型；300兆瓦以下至50兆瓦为中型；小于50兆瓦为小型，其中10～50兆瓦为小（1）型，小于10兆瓦为小（2）型。

利用电力系统内在负荷低谷时的多余电量将低处水库（称下水库）内的水抽蓄到高处水库（称上水库）内，在负荷高峰时从上水库引水发电，将水排入下水库的水电站。安徽绩溪抽水蓄能电站见图2。

图2 高空俯瞰安徽绩溪抽水蓄能电站

将潮汐能转换成电能的水电站。一般在海湾或河口修筑堤坝形成水库，于涨潮时放海水入库，利用库水位低于潮位的水位差发电；待潮位下降，又利用库水位高于潮位的水位差和库内蓄存的水量发电。法国朗斯潮汐电站装机容量240兆瓦，1961年初开始破土动工，1966年第一台机组发电，1967年年底，24台机组全部投入使用。始华（SIHWA）湖潮汐电站是韩国第一座潮汐电站，装机容量260兆瓦，工程于2003年开工建设，2011年投入运行。中国江厦潮汐电站（图3），设计装机容量3900千瓦，共安装6台机组，前5台机组于1980～1985年间投入运行，装机容量3200千瓦；第6台机组于2007年投入运行，装机容量700千瓦。电站年发电量720万千瓦·时。

图3 江厦潮汐电站

将海洋的波浪能转换成电能的水电站。

水电站主要由挡水建筑物、泄水建筑物、排沙设施、发电引水系统、发电系统，以及其他引水设施和过坝设施等组成。

拦河修建的坝、闸或河床式水电站的厂房。其主要作用为壅高上游水位，集中水头用以发电并形成水库以调节径流。拦河坝一般分为土石坝和混凝土坝两大类型，据坝址的地形地质条件及建坝材料的来源等因素，经技术经济比较后选用。当壅水不高而需较大的泄洪流量时，可用闸挡水。闸由闸墩和闸门组成，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。当壅水不高而河床比较开阔时，也可把水电站厂房作为挡水建筑物的组成部分，称为河床式水电站。

其主要作用为泄放洪水出库以保证坝的安全和控制出库下泄流量以满足下游的防洪要求。有时还可用以泄放下游灌溉、工业、生活和生态等要求的用水，或用以放低水库水位，或兼作排沙、施工导流的设施。泄水建筑物有溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸和坝身泄水孔等类型，根据泄放水要求结合坝型和地形条件进行选择。

其主要作用有：①排沙出库以保持水库的调节库容。②排泄厂房或坝上游附近的淤沙以减少泥沙进入水轮机或泄水孔，减轻泥沙磨损。排沙设施有排沙孔和冲沙闸等类型，根据排沙要求结合枢纽布置进行选择。

将发电用水从电站上游河道或水库引入厂房，经过水轮机，用以发电后再从厂房排入下游河道或下级水库。坝式水电站的发电引水系统比较简单，仅由进水口、压力管道、尾水管和相应的闸、阀与启闭设备组成；引水式水电站和混合式水电站的发电引水系统比较复杂，包括进水口、引水隧洞（或引水明管、引水明渠）、调压室（或井）或压力前池、压力管道、尾水管或尾水隧洞（或尾水明渠）等建筑物以及相应的闸、阀和启闭设备等。

水电站的核心，包括主厂房、副厂房、变电站、开关站、中央控制室；安装有发电设备、生产辅助设备、变电设备、高压电器设备、控制保护设备和厂用电设备等。

水轮发电机组是发电的主要设备，由水轮机和水轮发电机组成。利用水流的压力或流速水头推动水轮机，水轮机再带动水轮发电机发电。水轮发电机组的主要附属设备有进口阀、水轮机调速器、油压装置、水轮发电机励磁、冷却系统（见水轮发电机空气冷却、水轮发电机水内冷却和水轮发电机蒸发冷却）和起重设备。所有这些设备都安装在水电站厂房内。

主变压器把水轮发电机电压升高到高压或超高压，以便远距离输电。设置变压器的变电站位置一般靠近主厂房，结合考虑水电站的开发方式和地形地质条件选定。

高压电器设备包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、阻波器和母线等。这些设备一般都布置在开关站内。开关站一般布置在离厂房不远的地方。

为满足灌溉、工业或生活用水需要而设置的从水库引水的设施。一般在水库岸边或通过坝体修建取水口引水。在取水口下游一般要考虑设置消能设施，使水流能平稳地沿输水渠道或管道流送到需水地点。

为船舶、木、竹、鱼类过坝而设置的设施。过船设施有船闸或升船机；过木、竹设施有过木、竹机或筏道；过鱼设施有鱼梯、鱼道或集鱼船等。

水电站向所在电力系统提供电力和电量。不具有调节水库的径流式水电站，往往在电力系统中担负基荷任务；具有调节水库的常规水电站，一般在系统中承担调峰、调频和备用任务。水能资源丰富、开发条件优良、水电站装机容量比重大的国家（如加拿大、巴西、挪威）的水电站，是电力系统中的主力电源，对满足电力系统电力和电量的需求均起重要作用。工业发达、系统规模大、火电厂装机容量比重大的国家或系统内的具有调节水库的水电站，除提供电量外主要提供调峰、调频和备用容量。在后一种系统内，可开发利用的水能资源大部分被开发以后，水电站装机容量所占比重将逐渐下降，调峰、调频和备用容量不足的问题逐渐突出，于是对已建的具有调节水库的水电站，在条件许可的情况下多先后采取扩大装机容量的工程措施，或另修建抽水蓄能电站，以解决调峰、调频和备用容量不足的问题。