常規抽水蓄能機組，水泵工況的輸入功率與電機運行轉速直接相關，為了藉助電磁場實現穩定的機電能量轉換，電機同步轉速與電網的供電頻率耦合在一起，故對於恆速恆頻的常規抽水蓄能機組，其水泵工況的輸入功率只能保持在近似額定功率。對於電網的小負荷調節，其運行時間受到很大限制。
可變速抽水蓄能實現調速可選用全功率方式和交流勵磁方式，運行於變速恆頻模式。目前對於大容量(100MVA以上)機組均採用交流勵磁方式，其發電電動機定、轉子側都能與電網進行能量傳遞。以其運行靈活、穩定可靠、反應迅速的特點日益受到電網的青睞，與常規定速抽水蓄能機組相比，可變速抽水蓄能機組具有以下優點：
1）具有較好的轉速適應能力，能實現變速恆頻發電運行交流勵磁電機具有與異步機一樣的變速運行能力。當轉子旋轉角頻率改變時，只要改變勵磁電壓的頻率就可以保證勵磁磁場與定子磁場在空間上保持相對靜止並以同步角頻率相對定子繞組旋轉，從而實現變速恆頻運行。
2）水泵工況時輸入功率可調：對於定速抽水蓄能機組，由於水泵的特性，其輸入功率的調節無法像水輪機工況那樣，通過流量調節實現，因此在各個水頭段輸入功率都接近額定輸入功率，這給電網的調度帶來一些困難，同時也限制了自身的可運行時間。變速抽水蓄能機組在水泵工況可通過改變轉速運行，有效達到輸入功率調節的目的，一般認為10%範圍的轉速變化，可使輸入功率變化範圍達到30%。
3）水輪機工況時運行性能改善：常規抽水蓄能電站由於採用定速運行，就存在水輪機效率低、氣蝕增大，磨損和振動增加等問題。變速抽水蓄能機組改變轉速運行，擴大水泵水輪機運行水頭範圍並能獲得最佳性能指標。
4）有功功率快速調節：由於可保證變速恆頻運行的特點，變速抽水蓄能機組可迅速通過轉速降低將有功功率注入電網，反應速度達到秒級甚至毫秒級，快速適應電網的功率波動。
5）無功功率快速調節：由於採用交流勵磁系統，快速改變勵磁電流相位，可實現無功功率快速調節，提高電力系統靜態穩定性。
6）具有良好的穩定運行能力，由於交流勵磁發電機勵磁控制自由度的增加，使得發電機的功角與轉子位置角實現解耦，實現發電機機電解耦運行。在交流勵磁發電機運行時，總可以通過適當的勵磁控制迅速調節發電機的電磁運行狀態，實現轉速與電網頻率的解耦運行，即柔性連接。正是由於交流勵磁發電機具有機電解耦運行的特點，不但發電機本體具有良好的穩定運行能力，而且通過適當的控制還能夠進一步提高與之相連接的電力系統的穩定性。
國際上變轉速主機供貨商變速技術研發歷史情況：
（1）東芝公司於1990年和1995年分別完成了矢木澤和大容量機組大河內電站機組的投運。即在首臺大型變速機組投運之前，東芝公司研發、設計、製造工作進行了至少10年的時間。首臺變速機組運行至今超過了25年。目前東芝公司IEGT變頻器技術已用應用於葛野川抽蓄電站以及京極抽蓄電站。
（2）日立三菱公司於1993年投運的高見電站，是世界上第一臺自勵式變速機組。即在首臺變速機組投運之前，日立三菱公司研發、設計、製造工作進行了約13年的時間。首臺變速機組運行至今超過了22年。日立三菱公司最新變頻器技術為應用於小丸川抽蓄電站的U2、U3機組的GCT。
（3）ANDRITZ公司在1998年取得了金谷電站2x331MVA定速同步發電電動機和2x340MVA異步感應變速機組的供貨合同，包括負責整個機組的控制系統設計和製造。該電站變速機組在2004年10月投運。
（4）福伊特水電2010年與葡萄牙客戶簽約為FRADES2項目提供2臺433MVA、同步轉速為428.6 r/min的變速機組。德國金谷GOLDISTHAL變轉速水泵水輪機也由福伊特水電供貨。
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