Roku 1911 byla elektrárna rozšířena o čtvrtý hydroagregát, který se taktéž skládal z Francisovy turbíny s vodorovnou hřídelí. Dodala jej firma Voith – Sankt Pölten a měl již výkon 4000 HP při 420 otáčkách za minutu a hltnosti 4,2 m³ za vteřinu. Hřídel byla trvale spojena s generátorem o výkonu 2700 kW, který vyráběl třífázový střídavý proud o kmitočtu 42 Hz a napětí 15500 V, které bylo nadále v rozvodně transformováno na 22500 V. Toto rozšíření si vyžádalo to, že do papíren ve Větřní Ignác Spiro pořídil nový stroj na výrobu rotačního tiskového papíru. Mimochodem se jednalo o největší a nejmodernější stroj v celé Evropě.

Kolem let 1916 – 1919 bylo nutné provést opravu přívodního kanálu, jelikož zde byly veliké průsaky vody. Nicméně bylo nemyslitelné elektrárnu dlouhodobě odstavit a tak byla voda z kanálu převedena na provizorní dřevěný kanál, který měl délku 91 m. Ovšem ten musel být jednou přenesen, jelikož délka opravovaného úseku činila cca 180 metrů. Poblíž jalové výpusti byly zřízeny zesílené opěrné pilíře kanálu. Celou rekonstrukci prováděla firma Pittel & Brausewetter z Prahy.

Dvacátá léta 20. století byla ve znamení velkého rozšiřování a modernizování celého vodního díla. V letech 1924 – 1925 byla před vodním uzávěrem na Čertově stěně vystavěna usazovací a vyrovnávací nádrž. V roce 1926 bylo dodáno druhé tlakové potrubí, které vyrobily Vítkovické železárny v Ostravě. Bylo taktéž ocelové a nýtované o délce 640 m, průměru 2 m a síle stěn od 8 do 18 mm.

Velké změny se taktéž dostávalo u začátku celého díla v Loučovicích. Snaha hospodárně využívat vltavskou vodu vedla k tomu, že kolem roku 1926 byl jez pod Loučovicemi opatřen jednoduchým nástavkem pevné koruny. Taktéž byl přistavěn betonový domek na pilíři mezi základovou a štěrkovou výpustí. Nicméně tento krok se stal nedostatečným, bylo rozhodnuto o výstavbě nového železobetonového jezu pár desítek metrů pod stávajícím a to v letech 1928 – 1929. Ve stejné době se stavěl i druhý přívodní kanál navazující na nový jez.

Stavbu nového jezu a druhého přívodního kanálu vyprojektovala Technická projekční a stavební kancelář ing. J. Pfletschinger & Comp. z Vídně a Štýrského Hradce. Stavbu prováděly firmy Wayss & Freytag A.G. a Meinong G.m.b.H. Jez měl pohyblivou korunu, která byla rozdělena do dvou polí o délce 14,6 m a jalovou základovou výpusť o šířce 3 m. Zvedání a sklápění koruny bylo provedeno dle systému Huber-Lutz, jenž pracuje na principu přepouštění vody pod jezové klapky a pomocí jejího tlaku umožňuje jejich zvedání. Díky tomuto systému je jez v současnosti technickou památkou. Vtok do obou kanálů byl chráněn dvojitým dnem a hrubými česly. Spodní prostor sloužil k zachycení drobných naplavenin a byl čištěn pomocí štěrkové výpustě.

Starý jez byl zachován, pouze z něj byl odstraněn pohyblivý jezový nástavek a snesen návodní pilíř. Taktéž zůstal zachován původní vtok do starého kanálu, který nově sloužil výhradně k plavení dřeva. Nový železobetonový kanál byl 3,3 m široký, 3,5 m hluboký a byl postaven souběžně s kanálem starým. Jeho poloha si vyžádala na délce 210 metrů u jalové výpusti vedení nad zemí. Kanál byl opatřen každých 30 metrů dilatační spárou zatěsněnou dřevěným trámcem a měděnou vložkou. Na začátku a na konci nového kanálu byly, stejně jak u starého, uzavírací stavidla.

Od roku 1928 také začala celkové přestavba a dostavba strojovny elektrárny. Byl stržen východní štít a hala strojovny byla prodloužena o 17,5 metrů. Vznikla zde i nová kancelářská přístavba. Na jižní straně byla stará rozvodna a transformátovna přebudována a rozšířena. Vznikla zde nová rozvodna, dílny a další potřebné zázemí. Na severní straně byla také prodloužena komora uzavíratelných šoupat. Vše vznikalo za účelem dosazení pátého hydroagregátu. Ten byl instalován roku 1929 firmou Českomoravská Kolben – Daněk Praha – Blansko. Hydroagregát se skládal jako předešlé z Francisovy turbíny s vodorovnou hřídelí o výkonu 10860 HP při 504, resp. 650 otáčkách za minutu a hltnosti 10,3 m³ za vteřinu, která byla trvale spojena s generátorem o výkonu 9000 kW. Generátor vyráběl třífázový proud o napětí 5250 V a frekvenci 42 Hz, resp. 6300 V 50 Hz.

K buzení generátoru byl dále zřízen zvláštní budící agregát, který se skládal z Peltonovy turbíny o výkonu 170 HP a 630 otáčkami za minutu. Turbína byla pomocí výsuvné spojky „Eupex“ spojena s dynamem o výkonu 55 kW.