Tại Việt Nam, đến nay hầu hết các dự án thủy điện đã được khai thác. Nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng cao. Nguồn nhiệt điện phát triển nhanh gây ảnh hưởng đến môi trường và an ninh năng lượng. Sự phát triển nóng của các nguồn điện mặt trời và điện gió làm cơ cấu nguồn điện thay đổi, với tỷ trọng thủy điện ngày càng giảm. Mặt khác, phụ tải điện thay đổi, không theo dự báo trước đây, mà theo hướng bất lợi cho thủy điện và việc huy động nguồn. Thị trường điện vận hành theo cơ chế cạnh tranh. Do đó, cần có giải pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả khai thác nguồn thủy điện. Bài báo đưa ra cơ sở khoa học và phương thức phối hợp vận hành nhằm nâng cao khả năng phát điện cho các nhà máy thủy điện bậc thang, góp phần giảm chi phí mua điện nguồn khác. Nghiên cứu được áp dụng tính toán cho hai nhà máy thủy điện bậc thang trên sông Sê San. Những kết quả thu được đã cho thấy tính hiệu quả của phương pháp đưa ra so với vận hành thực.