为满足电力系统安全可靠和经济供电两方面的要求，水电站运行相应地也包括安全运行和经济运行两个方面。
水电站安全运行主要是指正常使用水电站机电设备和建筑物，并定期检修、使之保持良好的状态，以防止或减少意外事故的发生，确保水电站正常运行从而达到安全可靠的目的。
影响水电站安全运行的机组缺陷与故障主要有：水轮机的汽蚀，水轮机泥砂磨损；水轮机的裂缝；水轮发电机静子线圈击穿烧坏；轴瓦烧损以及调速器失灵等。运行检修中对这些问题应给予特别重视。
水电站的经济运行主要是指挖掘水电站水库及设备的潜力，改善设备性能，合理制定和实现水电厂的经济运行方式及水库的合理调度方式，充分利用水资源，用有限的水发尽可能多的电，以达到经济供电的目的。
影响水电站经济运行的因素主要有：机组动力特性；水电站径流特性或水库特性；电力系统中火电机组特性及电力系统负荷特性等。这些基本特性应作实际测试或进行统计分析。
水电站的经济运行和安全运行是互相关联不可分割的。经济运行必须在设备运行稳定和保持良好状态，满足可靠性要求条件下进行。这就是说、安全可靠运行满足经济运行的前提，而经济运行是安全运行的目的。
经济运行实际上包含安全运行的要求，因为电厂或电力系统一次安全事故往往造成巨大的损失。
因此，我们把既安全可靠又经济的运行称为最优运行，所以讨论水电厂经济运行也就是指水电站最优运行。
从研究问题的空间范围看，水电厂及电力系统经济运行(最优运行)可划分为厂内经济运行和厂间或电力系统经济运行。
厂内经济运行主要研究厂内工作机组的最优台数组合及起停次序的确定，机组间负荷的最优分配以及电厂内最优运行方式的制定和实现等有关问题。
水电厂内即使同类型同容量的水轮发电机组，因制造工艺上的差异或运行时间长短的不同，其效率也不尽相同特别是大型机组的效率即使相差一个很小的数值，也会引起经济效益的很大差别。
如一台100MW机组，效率提高1%，按年运行5000h计算，则每年就可多发500万kWh，水轮机组在负荷变化或水头变化时效率也有变化。
下表表示了某机组在一定水头下所带不同负荷时的耗水率(发kW·h电所耗的水)。
电厂间或电力系统经济运行主要研究各电厂之间的负荷最优分配，制定和实现各类电厂在各种计算周期内的最优运行方式等问题。这不仅涉及到各水电厂与火电厂的发电效率、机组特性，而且涉及到电能传输损失等。
从研究问题的时间范围，电厂及电力系统经济运行划分为瞬时(小时)、短期和长期经济运行。三者有密切的关系。
长期经济运行的任务是将一较长时期(季、年、多年)内的有限输人能最优地分配到其中较短时段(月、周、日);短期(周、日)经济运行的任务是将以上长期经济运行所分配的输人能量在短期内和更短的时段(日、小时)间合理分配，确定出电力系统中各电厂逐日、逐小时的负荷分配和运行状态，逐小时及瞬时经济运行的任务是将在相应小时和时刻分配到各电厂的负荷，再落实分配到各台机组。
当然，对水电站来说，短期经济运行方式的制定只对具有短期(日)调节性能以上的水电厂有实际意义。
而长期经济运行方式的制定只对具有长期(季、年、多年)调节性能水库的水电才有必要，当水电厂具有一定调节能力的水库时，制定水电厂经济运行方式的中心问题是制定利用实现水库的合理或最优调节。
