經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)70、80年代以來抽水蓄能電站的大規(guī)模興建，國內(nèi)外的水泵水輪機(jī)，包括可逆式和組合式，都趨于向高水頭、大容量和高轉(zhuǎn)速化發(fā)展。

　　1．中高水頭向高水頭發(fā)展

　　隨著工作水頭的提高，由上下庫水位波動而形成機(jī)組水頭的變化相對值減小，使水泵水輪機(jī)可以經(jīng)常在較優(yōu)的效率區(qū)工作，而達(dá)到最高的效益。水泵水輪機(jī)工作水頭提高后，對于同樣的加工難度(常用水頭與轉(zhuǎn)速平方的乘積未代表)，可以生產(chǎn)更大容量的機(jī)組，增加電站的功率。在同樣功率條件下，通過高水頭機(jī)組的流量要小些，機(jī)組本身尺寸隨之減小，管道尺寸也可以減小，都有助于降低電站的造價。高水頭水力機(jī)組的轉(zhuǎn)速高，對提高電動發(fā)電機(jī)的效率并減少電機(jī)尺寸有好處。純抽水蓄能電站可以在具有適當(dāng)?shù)匦蔚母叩厣先斯ば藿ㄋ畮?。因此更有條件選擇接近電網(wǎng)負(fù)荷中心的高水頭站址，而不像常規(guī)水電站那樣在更大程度上受河流和地形的限制。

　　2．大容量化-增大單機(jī)容量

　　電力系統(tǒng)的總?cè)萘吭诳谝嬖龃螅到y(tǒng)負(fù)荷峰谷差也日益增大，為了提高調(diào)節(jié)能力，系統(tǒng)內(nèi)所需要的抽水蓄能容量亦隨之增大，和多數(shù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的規(guī)律一致，水電機(jī)組由于容量增大，單位容量所需金屬材料和機(jī)械加工量實(shí)際上是降低的。另外，使用數(shù)量較少的機(jī)組可以簡化電站的控制系統(tǒng)，降低電站的造價合運(yùn)行費(fèi)用，故存一定范圍內(nèi)，單機(jī)容量的增長能夠帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3．高轉(zhuǎn)速化-采用更高的比轉(zhuǎn)速

　　水泵水輪機(jī)的工作水頭大小決定于轉(zhuǎn)輪的線速度。為了達(dá)到較高的線速度，可以使用較大的轉(zhuǎn)輪直徑或較高的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)代的設(shè)計趨勢是將轉(zhuǎn)輪直徑保持在一定范圍內(nèi)而盡量提高轉(zhuǎn)速。對于水力特性而言，就是采用盡量高的比轉(zhuǎn)速。根據(jù)目前同際上的制造水平，水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速如果選在110～180 r/min范圍內(nèi)可以得到最高的水力效率，低于此比轉(zhuǎn)速范圍水力效率就明顯下降。