水泵水輪機適用于抽水蓄能電站。在供電系統負荷小于基本上負荷時,它可作為水泵,運用不必要發電量,從中下游水利樞紐水泵到上下游水利樞紐,以位能方式蓄存動能;在系統軟件負荷高過基本上負荷時,可作為水輪機,傳出電力工程以調整高峰期負荷。因而,純抽水蓄能電站并不可以提升供電系統的用電量,但可以改進火力發電廠機組的運轉合理性,提升供電系統的總高效率。50時代至今,抽水蓄能電站機組在世界各地遭受廣泛高度重視并得到快速發展趨勢。
初期發展趨勢的或水頭很高的抽水蓄能電站機組大多數選用三機式,即由發電量電機、水輪機和水泵串連構成。它的特點是水輪機和水泵各自設計方案,可分別具備較效率高,并且發電量和水泵時機組的轉動方位同樣,可以快速從發電量變換為水泵,或從抽水變換為發電量。與此同時,可以運用水輪機來運行機組。它的不足之處是工程造價高,發電廠項目投資大。
斜流式的水泵水輪機轉軸的葉面可以旋轉,在水頭和負荷轉變時仍有優良的運作特性,但受水力發電特點和原材料抗壓強度的限定,到80時代初,它的最大水頭僅用到136.2米(日本的高根第一發電廠)。針對更高一些的水頭,必須選用混流式水泵水輪機。
抽水蓄能電站配有上、下2個水利樞紐。在蓄存同樣動能的前提下,提升揚程可以變小庫容量、提升機組轉速比、減少工程預算。因而,300米以上的高水頭儲能發電廠發展趨勢迅速。全世界水頭最大的混流式水泵水輪機裝于南斯拉夫的巴伊納巴什塔發電廠,其單機版輸出功率為315萬千瓦,水輪機水頭為600.3米;水泵揚程為623.1米,轉速比為428.6轉/分,于1977年資金投入運作。
20世際至今,水電工程機組一直向高主要參數、大空間方位發展趨勢。伴隨著供電系統中火力發電廠容積的提升和核電廠的發展趨勢,為處理有效調峰問題,世界各地除在關鍵水體大力開發設計或改建大中型發電廠外,已經積極主動修建抽水蓄能電站,水泵水輪機因此獲得快速發展趨勢。
為了更好地靈活運用各種各樣水力資源,潮汛、起伏很低的平原區江河乃至波浪紋等也造成廣泛高度重視,進而使軸流式水輪機和別的中小型機組快速發展趨勢。