我国水能资源丰富,水能资源是一种清洁可再生资源。相较于其他发电手段,水力发电可以有效利用水能资源,将水能转化为电能,经济环保且技术成熟。抽水蓄能电站能够起到调频、削峰、填谷、意外时刻备用和节能环保等作用。大型抽水蓄能电站多以地下厂房为主。在运行过程中,水能通过推动水轮机运转并由发电机转换为电能。由于水泵水轮电动发电机组安装在厂房中,机械和水力振动可能会引起其支撑结构的剧烈振动,最终导致整个厂房的振动。抽水蓄能水电站具有水头高、容量大、转速快和双向水流同时运行等特征,导致其引起的厂房振动尤为剧烈。此外,与传统水电站相比,抽水蓄能水电站的运行过程中除了具有启动、停机、空载、事故、并网、增负荷、孤立运行以及突减负荷等特殊工况外,还具备一定的自身运动特性,这都变相地增加了厂房结构的振动。由于机组振动频率较低,在研究技术逐步成熟的今天,对厂房结构的影响大多可以有效优化甚至避免。但流道内的脉动水压力一般频率分布范围广泛,且往往难以准确估计,因此对电站厂房结构造成的影响很大,国内已建成的振动比较剧烈的张河湾抽水蓄能电站,振动就主要是由脉动水压力引起的。因此,对此种类型的地下厂房进行优化设计十分必要。本文收集整理了部分国内已建和在建的容量300MW左右的抽水蓄能电站地下厂房的尺寸及转轮叶片数等参数,以某一与张河湾抽水蓄能电站类似的,同样单机容量300MW,转轮叶片数为9,导叶数为20的实际工程的主厂房一完整机组段为原型(该模型的各项参数接近于现有此类型电站的均值),应用ANSYS有限元软件建立模型,首先对该模型进行整体和各典型部位的自振频率计算,接下来计算了2倍转轮叶片数频率脉动水压力作用下的振动响应。然后分别改变各层楼板厚度、立柱粗细,及楼梯板厚度,共设置18种方案,计算了各方案整体和各典型部位的自振频率及水力脉动响应,并与原模型进行了对比分析,得出了随各部位尺寸的变化规律。以期对同类型抽水蓄能电站的结构尺寸优化设计提供参考和依据。结果表明,各部位尺寸改变时,对该部位的自振频率影响较大,对其他部位及厂房整体结构的自振频率影响较小;发电机层楼板厚度为1m,母线层楼板厚度为0.85m,水轮机层楼板厚度为0.95m,两边立柱的截面尺寸为0.9m×0.9m,楼梯板厚度为0.35m时,厂房结构尺寸的优化效果相对较好。