能源问题已经是人类当今亟待解决的众多问题之中最为重要的问题。电能作为能源供应的主要形式之一，与经济和社会发展息息相关。然而近年来逐渐凸显的一次能源供应不足以及衍生的“电荒”等问题给社会和人民生活带来了严重的影响，迫切需要新的能源形式来补充传统能源供应的缺口。飞轮储能装置作为因此发展的新能源和分布式能源的重要组成部分成为这几年的研究热点。本文通过对一台外转子飞轮无刷直流电机构成的飞轮储能系统进行研究，搭建以TMS320F2808DSP为核心的控制系统，对应用于电力系统调峰的飞轮储能系统充电运行状态下换相转矩波动和放电状态下稳压及并网策略进行深入的研究。　　文中首先阐述飞轮储能系统的工作原理，根据飞轮储能充电运行特点建立无刷直流电动机动态数学模型，并分析其运行原理。飞轮电机 PWM控制根据调控导通方式和导通区间的不同可分为六种控制方式，分别对这六种方式飞轮储能系统的影响进行研究，并利用一阶暂态电路三要素法对 PWM_ON和ON_PWM调控方式下换相转矩进行对比计算，得出PWM_ON调控方式的换相转矩波动相对较小。同时搭建基于无刷直流电机速度电流双闭环的飞轮储能充电系统模型并进行仿真验证，通过对仿真结果的分析，证明了所选用的方法的正确性和有效性。　　在对飞轮储能系统充电研究的基础上，根据飞轮储能放电运行特点和并网技术要求确定电压电流型无隔离逆变器的控制结构，建立无刷直流电机处于发电状态下的数学模型，并对发电状态下的运行特点进行分析。针对其放电电压随着转速降低而不断降低的特点提出基于Boost升压电路的稳压策略。通过对并网控制策略进行研究，提出在电网电压波动下，具有电网电压扰动补偿的电压电流双闭环控制策略，从而实现并网逆变器输出的电流与电网电压同频同相。然后仿真验证了系统电压电流双闭环并网策略的有效性及基于Boost电路稳压策略的良好作用。　　最后本文搭建以TMS320F2808为核心的飞轮储能系统实验平台，主要包括设计相关硬件电路和编写软件代码。给出系统在不同 PWM调试方式下充电运行状态、系统放电运行稳压控制以及并网操作的实验结果。通过对实验结果的分析，验证文中提出的控制策略的有效性。