抽水蓄能机组具有调峰填谷、调频调相、黑启动等功能,对环境无污染,不受自来水的限制,对电力网络的安全稳定及经济运行不可或缺,在现代电力系统中的位置非常重要。同步电机运行特性曲线包含负载特性、外特性、调整特性,分别反映了励磁电流与电压的关系、电枢电流与电压的关系、电枢电流与励磁电流的关系,是同步电机的重要运行特性曲线之一。本文以抽水蓄能发电电动机组为例,首先介绍了同步电机的基本结构以及分类,凸极同步电机的双反应原理,抽水蓄能机组发电、电动两种工况的基本工作原理以及发电-电动工况的相互转换的过程,其次分别分析了抽水蓄能发电电动机发电工况和电动工况下的负载特性,外特性以及调整特性,同时辅以凸极同步发电机和同步电动机的相量图,以及各角度关系相量图,推导出负载特性电压与励磁电流的变化关系,外特性的电压与电流的关系,调整特性电流与励磁电流的关系。结合诸暨市某并网抽水蓄能发电站实际运行参数,利用MATLAB进行仿真,对于三种运行特性分别作出了多种情况下电动工况和发电工况的特性曲线,最后根据抽水蓄能变电站的运行特性,分析电网发生单相接地故障时抽水蓄能发电机的暂态运行特性。