飞轮储能技术是以高速旋转的飞轮为载体、将能量以动能的形式储存起来当能量紧急缺乏或需要时，再将能量释放出来。这种能量储存方式简单直接，转换效率高且无环境污染，在能量存储领域很有吸引力。80年代以前，由于高速旋转飞轮的驱动问题、高效能量转换问题、飞轮轴承摩擦及风阻损耗等问题都难以解决，所以飞轮储能技术的发展非常缓慢。近十几年来，与飞轮储能技术相关的磁悬浮技术和现代电力电子技术取得了突破性的进展，同时出现了适于制作飞轮的新型高强度复合材料如碳素纤维和玻璃纤维等。这些新成就使得飞轮储能技术取得了突破性的进展，并逐渐向实用化发展。本文针对目前飞轮储能技术的研究进展情况，在应用于风力发电系统的飞轮储能系统的设计与运行控制方面作了较详细的探讨。提出了飞轮储能系统的物理模型—飞轮储能试验机组，并从电力系统实际运行角度出发，设计了飞轮储能系统的控制方法。飞轮储能试验机组主要包括储存动能的飞轮本体、支撑飞轮的轴承系统、进行能量转化的电动／发电机组和进行电能变换与控制的系统。论文给出了飞轮储能试验系统各部分的具体设计方案，提出利用单片机控制飞轮充放电控制的方法。本文的主要任务是对飞轮储能系统及其充放电进行了控制研究，采用单片机和SA4828芯片进行控制，设计了控制系统的硬件和软件。