随着科技进步和经济高速发展,电网规模也在不断扩大。偏远山区海岛与移动载具往往孤立于大电网,这类孤岛区域的电气化不能得益于大电网的发展,幸而迅速发展的微电网为其提供了实现条件。然而,微电网的发电与负荷均存在较大的波动与不确定性,特别在重型工业与军用领域,负荷波动更加剧烈。其中冲击性负荷以时间短幅度大的特点对电网有着诸多危害,但同时也是一些微电网不可或缺的组成部分。当系统的容量较小时,这些非线性、不平衡冲击性负荷在生产过程中有功和无功功率随机地或周期性地大幅度变动,危害其它馈电线路上用户的电气设备,严重时会使其它用户无法正常工作。所以在微电网下处理冲击性负荷的技术显得尤为关键。近些年储能技术得到了持续高速发展,在这其中飞轮储能系统,由于其突出优点所以在应对冲击性负荷上以飞轮储能运用最为广泛。尽管孤岛微电网运行冲击性负荷已经有所研究与应用,但是在以往微电网利用飞轮储能运行冲击性负荷时,存在一些问题:飞轮储能放电深度未得到最大化利用,频繁地投切会给微电网带来扰动。针对这些问题,本文对微电网冲击性负荷下飞轮储能与电源的运行优化进行研究,主要内容如下:1.提出一种新型控制方式提高飞轮储能可放电深度。这种新型控制方式通过引入飞轮转速来长时间大幅度地改变控制信号来达到提高放电深度的目的。通过仿真验证飞轮的转速跟踪控制可以有效地提高飞轮储能的放电深度,从而增加了飞轮储能的容量利用率,以此为基础的储能容量配置更为经济,同时可以在微电网中节约储能设备的占地面积与装置重量。转速跟踪与PI的联合控制可以既保证飞轮储能的深度放电,又能保证飞轮储能的快速响应与电压稳定。2.提出了一种微电网中冲击性负荷的并网供电运行方式,通过并网方法的精心设计以及微电网电源与飞轮的协调运行,实现既防止冲击,又维持电网稳定运行的冲击性负荷并网运行方式。由于避免了频繁切换操作,微电网的稳定性要明显优于传统的间接供电方式。并且由于柴油发电机连续平稳发电没有空载时间所以效率更高,在经济上得到了优化。3.在本文中的并网运行方式的基础上,对微电网电源制定了经济调度方案,使得对冲击性负荷的供电经济运行。