本发明公开了一种可变速抽水蓄能水机电控制耦合的物理模型实验装置，其特征在于：包括模型实验管道系统、供回水系统、可变速抽水蓄能机组、调速器系统、变流器系统、协联控制装置、调相压水系统、数据采集系统、智能负载系统和监控系统。本发明的目的是提供一种可变速抽水蓄能水机电控制耦合的物理模型实验装置，能够满足原型电站所有运行工况的测试需求外，且满足在原型电站中不能或不敢进行的超运行范围工况和极端工况的实验条件，帮助深入挖掘机组变速运行的技术优势、实证可变速机组各工况运行性能。