
ระบบไฟฟ้าของสถานีพลังน้ำสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ได้ เช่น เครื่องกำเนิดพลังน้ำ อุปกรณ์แรงดันเครื่องกำเนิด เครื่องแปลงกระแสหลัก อุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันสูง ระบบจ่ายไฟ phụ และระบบกราวด์ โดยแสดงด้วยกล่องเส้นแนวนอนในรูปถัดไป
ตัวสร้างพลังงานน้ำและสายไฟฟ้าหลักเปรียบเสมือนหัวใจและหลอดเลือดใหญ่ของระบบไฟฟ้า ตัวสร้างพลังงานน้ำเปลี่ยนพลังงานกลไกจากการหมุนที่ได้จากเทอร์ไบน์พลังงานน้ำให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ส่งออกมาจากสถานีพลังงานน้ำ ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่สามารถถึงประมาณ 98% ได้ ในปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานน้ำที่มีการใช้งานในประเทศจีนมีความจุสูงสุดอยู่ที่ 889MVA การเชื่อมต่อสายไฟฟ้าหลักคือการเชื่อมโยงเครื่องกำเนิดพลังงานน้ำ อุปกรณ์แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องแปลงไฟฟ้าแรงสูง อุปกรณ์กระจายพลังงานไฟฟ้าแรงสูง และระบบพลังงานไฟฟ้า เป็นต้น โดยวิธีที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดการทำงานของการส่งผ่าน พลังงานไฟฟ้า การเพิ่มแรงดัน การรวบรวม การกระจาย และการส่งออก
อุปกรณ์แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำไปยังตัวแปลงกระแสหลัก การไหลกลับมีลักษณะของแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสไฟฟ้าสูง ระบบพลังงานช่วยและอุปกรณ์กระตุ้นของยูนิตทั่วไปมักเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟจากที่นี่ ในปัจจุบัน ระดับแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในสถานีพลังน้ำได้ถูกใช้งานสูงสุดถึง 24kV โดยพิจารณาปัจจัย เช่น การเข้าร่วมของโหลดสูงสุดของสถานีพลังน้ำและการสลับยูนิตบ่อยครั้ง สวิตช์วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะถูกติดตั้งที่ทางออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเทอร์ไบน์ ตัวนำของวงจรแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับยูนิตความจุสูงมักเป็นบัสเฟสปิด
ตัวแปลงกระแสหลักเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดกับอุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันสูง มันเพิ่มแรงดันจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้กลายเป็นแรงดันการส่งผ่าน เพื่อลดกระแสในการส่งผ่าน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียจากการส่งผ่านและค่าใช้จ่ายวัสดุของระบบไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งมีกำลังการติดตั้งมากและระยะทางการส่งไฟฟ้าไกลเท่าไร แรงดันการส่งผ่านก็จะยิ่งสูงขึ้น ในปัจจุบัน ระดับแรงดันการส่งผ่านของโรงไฟฟ้าพลังน้ำในประเทศจีนสูงถึง 750kV
อุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันสูงใช้เพื่อรวบรวมพลังงานไฟฟ้าที่ถูกส่งมาจากหม้อแปลงหลักและส่งต่อไปยังระบบไฟฟ้าผ่านสนามเอาต์เล็ต โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ อุปกรณ์จ่ายไฟแบบเปิด สวิตช์เกียร์ที่ก๊าซหุ้มฉนวนโลหะ (GIS) และอุปกรณ์จ่ายไฟแบบไฮบริด เนื่องจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่ภูเขาสูงและหุบเขา การวางผังของอุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันสูงมักจะถูกจำกัด ดังนั้น GIS ซึ่งมีความน่าเชื่อถือสูงที่สุดและการวางผังที่กะทัดรัดที่สุด แต่มีต้นทุนค่อนข้างสูง จึงกลายเป็นทางเลือกแรกสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันสูงในโรงไฟฟ้าพลังน้ำของประเทศจีน 800kV เส้นทางนำไฟฟ้าแรงดันสูงของโรงไฟฟ้าพลังน้ำมักใช้สายเคเบิลแรงดันสูงหรือเส้นทางการส่งไฟฟ้าที่ก๊าซหุ้มฉนวนโลหะ (GIL)
ระบบไฟฟ้าสำรองของโรงไฟฟ้าได้รับพลังงานจากหน่วยผลิต ระบบสายส่งไฟฟ้า และแหล่งอื่นๆ แล้วจ่ายพลังงานไปยังโหลด (จุดใช้งาน) ต่างๆ เช่น การดำเนินการของหน่วยผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า ระบบแสงสว่าง อุปกรณ์สาธารณะ และอุปกรณ์ไฟฟ้าในบริเวณเขื่อน ตามความต้องการของสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงาน ระบบต่อศูนย์กลาง (Grounding System) ใช้เพื่อให้ระบบไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำทำงานได้อย่างปกติ และเพื่อความปลอดภัยของบุคคลและอุปกรณ์ ปัจจุบัน ระบบต่อศูนย์กลางของโรงไฟฟ้าพลังน้ำใช้ประโยชน์จากน้ำในอ่างเก็บน้ำ โครงสร้างเหล็กใต้น้ำ และวัตถุธรรมชาติที่ใช้เป็นจุดต่อศูนย์กลางอย่างเต็มที่ เพื่อลดค่าความต้านทานการต่อศูนย์กลาง ระบบไฟฟ้าสำรองและระบบต่อศูนย์กลางเป็นองค์ประกอบสำคัญที่รับประกันความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจในการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ อุปกรณ์และสายเคเบิลของระบบทั้งสองระบบกระจายอยู่ทั่วทุกส่วนของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ