电力储能技术通过一定介质存储电能,在需要时将所存能量释放发电,可以有效地调整我国的能源结构,大规模推广可再生能源,提高常规电力系统效率、安全性和经济性。在电力储能技术中,压缩空气储能(CAES)具有大容量、高效率、环境友好等优点,具有巨大的发展前景。目前,常用的压缩机有活塞、离心和轴流三种结构形式,大规模压缩空气储能系统常采用离心压缩机作为储能部件,以满足系统对压缩机的高效率、大流量、高压比和宽负荷等要求。本文研究了CAES系统多级离心压缩机设计方法,利用叶轮设计软件和数值计算方法对多级离心压缩机进行设计和优化,主要包括总体热力参数设计和各段气动设计两部分,获得高效、宽负荷的离心压缩机设计方案,主要研究内容如下：1.建立了针对CAES系统多级离心压缩机设计方法,在此基础上对各段压缩机进行总体设计,包括结构布置和压比分配,并对转速、轴径等参数进行选取,分析并获得了影响性能的设计参数及其选取范围。2.在总体设计的基础上,对各段离心压缩机叶轮和扩压器进行设计和优化,并分析了设计工况下叶轮和扩压器的内部流场和流动特点,获得了多级离心压缩机整体特性。在达到设计目标的前提下,重点对第一段叶轮设计多种扩压器,并对气动性能进行对比分析,研究了不同扩压器对离心压缩机性能的影响。