通常由电网调度决定，通过通讯系统指挥水电站按基荷运行（即比较稳定连续性地发电），或调峰运行（按负荷变动或间歇性地发电），或调相运行(只发无功功率)，或作电网的备用。对于抽水蓄能电站还需安排作抽水方式运行，以利用电网剩余的电力。通过合理安排电网内各类电站的运行方式，特别是起主导作用的水电站和蓄能电站的运行方式，可以降低全网的生产费用。

运行方式的选择水电站的运行方式可按电站的本身特点选定。具有调蓄水库和优良水道参数并靠近电网负荷中心的水电站，都被指定作电网的调峰电站。径流式水电站或缺乏调蓄库容的电站都被指定为基荷电站。按水文情况来选定时，水电站在汛期需按基荷运行，尽量少弃水，到枯水期改为按调峰运行。短期（日）运行方式一般是在已确定的日平均出力 N（或日发电量）下，安排电站的瞬时出力和机组的开停及负荷分配，因而短期运行方式需立足在中、长期水库发电调度的基础上。

运行方式的优化运行方式是电网调度的组成部分。它的优化涉及网内各类电站的特性，包括火电站的机、炉特性,水电站机组动力特性,以及输电网损耗特性。在电网日调度中对于各类机组的实时出力安排，多采用“等微增率”为准则，并结合电网可靠性方面的要求；对水电站内机组的开停和负荷分配，逐步向全盘自动化方向发展。由于电网负荷是随机变化的，故须进行实时调度，以收到优化的实效。

日运行优化的常用准则是“等微增率”。其含义是在一天内任意时刻，电网内水电站费用微增率妧t与水电站耗水微增率妜t之间的比值，保持为一个常数λ。 它的检测运算可由控制机组的微处理机来实时完成。但在过去长时期内，是取自机组特性资料库，由人工来调用的。当一天或数天内的λ值确定后，已有条件通过一系列自动装置来实现优化日运行方式的实时调度。优化日运行方式的实时调度是水电站自动化中的一项重要内容。随着微型计算机的广泛应用，倾向于采用分层分布处理的方式来组成站内的计算机自动控制系统。