常规抽水蓄能机组，水泵工况的输入功率与电机运行转速直接相关，为了借助电磁场实现稳定的机电能量转换，电机同步转速与电网的供电频率耦合在一起，故对于恒速恒频的常规抽水蓄能机组，其水泵工况的输入功率只能保持在近似额定功率。对于电网的小负荷调节，其运行时间受到很大限制。

可变速抽水蓄能实现调速可选用全功率方式和交流励磁方式，运行于变速恒频模式。目前对于大容量(100MVA以上)机组均采用交流励磁方式，其发电电动机定、转子侧都能与电网进行能量传递。以其运行灵活、稳定可靠、反应迅速的特点日益受到电网的青睐，与常规定速抽水蓄能机组相比，可变速抽水蓄能机组具有以下优点： 

1）具有较好的转速适应能力，能实现变速恒频发电运行交流励磁电机具有与异步机一样的变速运行能力。当转子旋转角频率改变时，只要改变励磁电压的频率就可以保证励磁磁场与定子磁场在空间上保持相对静止并以同步角频率相对定子绕组旋转，从而实现变速恒频运行。

2）水泵工况时输入功率可调：对于定速抽水蓄能机组，由于水泵的特性，其输入功率的调节无法像水轮机工况那样，通过流量调节实现，因此在各个水头段输入功率都接近额定输入功率，这给电网的调度带来一些困难，同时也限制了自身的可运行时间。变速抽水蓄能机组在水泵工况可通过改变转速运行，有效达到输入功率调节的目的，一般认为10%范围的转速变化，可使输入功率变化范围达到30%。

3）水轮机工况时运行性能改善：常规抽水蓄能电站由于采用定速运行，就存在水轮机效率低、气蚀增大，磨损和振动增加等问题。变速抽水蓄能机组改变转速运行，扩大水泵水轮机运行水头范围并能获得最佳性能指标。

4）有功功率快速调节：由于可保证变速恒频运行的特点，变速抽水蓄能机组可迅速通过转速降低将有功功率注入电网，反应速度达到秒级甚至毫秒级，快速适应电网的功率波动。

5）无功功率快速调节：由于采用交流励磁系统，快速改变励磁电流相位，可实现无功功率快速调节，提高电力系统静态稳定性。

6）具有良好的稳定运行能力，由于交流励磁发电机励磁控制自由度的增加，使得发电机的功角与转子位置角实现解耦，实现发电机机电解耦运行。在交流励磁发电机运行时，总可以通过适当的励磁控制迅速调节发电机的电磁运行状态，实现转速与电网频率的解耦运行，即柔性连接。正是由于交流励磁发电机具有机电解耦运行的特点，不但发电机本体具有良好的稳定运行能力，而且通过适当的控制还能够进一步提高与之相连接的电力系统的稳定性。

国际上变转速主机供货商变速技术研发历史情况：

（1）东芝公司于1990年和1995年分别完成了矢木泽和大容量机组大河内电站机组的投运。即在首台大型变速机组投运之前，东芝公司研发、设计、制造工作进行了至少10年的时间。首台变速机组运行至今超过了25年。目前东芝公司IEGT变频器技术已用应用于葛野川抽蓄电站以及京极抽蓄电站。

（2）日立三菱公司于1993年投运的高见电站，是世界上第一台自励式变速机组。即在首台变速机组投运之前，日立三菱公司研发、设计、制造工作进行了约13年的时间。首台变速机组运行至今超过了22年。日立三菱公司最新变频器技术为应用于小丸川抽蓄电站的U2、U3机组的GCT。

（3）ANDRITZ公司在1998年取得了金谷电站2x331MVA定速同步发电电动机和2x340MVA异步感应变速机组的供货合同，包括负责整个机组的控制系统设计和制造。该电站变速机组在2004 年10月投运。

（4）福伊特水电2010年与葡萄牙客户签约为FRADES2项目提供2台433MVA、同步转速为428.6 r/min的变速机组。德国金谷GOLDISTHAL变转速水泵水轮机也由福伊特水电供货。