按水轮机工作原理与水流作用方式分类（最核心的分类方式，决定了机组的适用场景如水位落差、流量大小），主要有以下几种：
1. 冲击式水轮发电机组
原理：高速水流通过喷嘴喷射到转轮的水斗上，依靠水流的动能冲击转轮旋转（水流方向与转轮旋转平面垂直）。
适用场景：高水头（水位落差大，通常 > 200 米）、小流量的山区河流，如我国西南峡谷地区。
据有关资料，雅鲁藏布江下游水电工程（雅下工程）就是采用冲击式水轮机组，将批量应用由东方电气、中信重工、国机重装联合研制的500兆瓦冲击式机组，是当前世界单机容量最大的冲击式水轮机机型。
这种机组还可以细分：
水斗式（最常见）：转轮周圈均匀分布“水斗”（类似勺子），单喷嘴或多喷嘴（提高出力），结构简单、效率稳定。
斜击式：水流斜向冲击转轮叶片，水头适用范围较水斗式低（50-200 米），但适应流量稍大。
双击式：水流先后两次冲击转轮（第一次外圆、第二次内圈），适用于低水头（<60 米）小电站，效率较低。
冲击式机组的水轮机与发电机通常采用立式或卧式连接，转轮不浸泡在水中，启动快，无需尾水管。
2.反击式水轮发电机组
原理：水流进入转轮后，同时利用水流的动能和压能（通过叶片形状改变水流速度和方向，产生反作用力推动转轮旋转），转轮完全浸泡在水中。
适用场景：覆盖中低水头到中高水头，应用最广泛，占水电站机组的80% 以上。
同样，这种机组还可以细分：
混流式
特点：水流从蜗壳（类似蜗牛壳的引水室）流入，径向进入转轮，轴向流出，结构紧凑、效率高（可达95%以上）。
适用水头：50-700 米（中高水头），大、中、小型电站均适用（如三峡水电站主要采用混流式机组）。
轴流式
特点：水流沿轴向进入和流出转轮，转轮叶片呈桨状，分为“定桨式”（叶片角度固定，适用于负荷稳定场景）和 “转桨式”（叶片角度可调节，适应流量波动，效率更高）。
适用水头：<50 米（低水头），大流量（如平原河流、河口电站）。
贯流式
特点：水流沿直线（轴向）穿过机组，无蜗壳，结构更紧凑，水头损失小，分为“灯泡贯流式”（发电机密封在 “灯泡体” 内，嵌入水流通道，最常见）、“轴伸贯流式” 等。
适用水头：<20 米（超低水头），潮汐电站、低坝径流式电站常用（如珠江口的潮汐电站）。
斜流式：
特点：水流斜向进入转轮（介于混流式和轴流式之间），叶片可调节，适应水头范围广（40-200 米），但结构复杂、成本高，应用较少。
综上，水电机组的分类核心是水轮机类型，其中反击式（尤其是混流式、轴流式、贯流式）因适应范围广成为主流，冲击式则专注高水头场景。
其他分类就比较简单了：
按机组安装方式分为立式和卧式。
立式机组：水轮机和发电机垂直布置（主轴竖直），重心高但占地面积小，适用于中高水头、大容量机组（如混流式、轴流式），三峡、葛洲坝等大型电站均采用。
卧式机组：主轴水平布置，重心低、安装维护方便，适用于小容量、低水头机组（如小型冲击式、贯流式机组）。
按容量（功率）分为小型、中型、大型
小型机组：单机容量 < 10MW，用于农村小水电、地方电网。
中型机组：10MW≤单机容量 < 100MW，适用于区域电网调节。
大型机组：单机容量≥100MW，用于骨干电站（如三峡机组单机容量 700MW，溪洛渡 850MW），承担基荷或调峰任务。