本发明涉及一种水电站地下厂房空调系统的冷却水循环装置及其控制方法，本发明的冷却水循环装置具有换热器和接入到换热器两侧的库水循环管路和冷却水循环管路，通过间接换热方式，调节进入冷水机组的冷却供水温度。库水循环管路为开式循环，库水循环管路上设有变流量运行的库水排水泵，布置于设备机房附近的尾水压力管道上。冷却水循环管路为闭式循环，布置于地下厂房内的冷水机房。库水循环管路和冷却水循环管路上设有接入控制终端的温度传感器和流量传感器，由控制终端进行计算分析，并控制库水排水泵进行变流量运行，自动调节冷却水循环装置的换热状态，实现调节冷却供水温度，保障了水电站地下厂房空调冷却水系统的节能高效、安全稳定运行。