伴随着人类社会的不断进步和科学技术的飞速发展,能源的供需矛盾不断突出和过度使用化石能源造成环境的巨大污染等问题,已经成为摆在人类面前的亟待解决的重要问题。现在各国都在开发清洁可持续能源上面不断加大投入;太阳能发电技术成为其中的重点开发技术之一,因其具有能量取之不尽用之不竭且分布普遍、结构较为简单、无污染、使用寿命长等优点,使得光伏发电日益受到重视,但是如何对太阳能发出的电能进行存储成为了制约太阳能广泛应用的瓶颈。飞轮储能是一种新兴的机械能储能方式,其中的飞轮叶片是由与其同轴的电机驱动,将输入的电能转化为机械能储存在高速运转的飞轮叶片中。飞轮储能具有转化效率高、无污染且使用寿命较长等优点,具有极为广阔的发展空间。由于同步电机具有调速性能较好等优点,现有的飞轮储能系统的原动机多采用交流同步电机,但是其结构较复杂、生产成本较高;异步电机结构简单、维修方便且性价比高,被越来越多的应用到各种调速系统中。本文首先对光伏电池的原理进行了分析,并建立了数学模型,为整套系统提供电能;通过分析可得,光伏电池提供的功率是有限的且大小容易受到外界环境的影响(如温度、阳光强度等)。其次,飞轮储能系统采用异步电动机作为原动机来驱动飞轮旋转,将电能转化为机械能储存在飞轮之中;对异步电动机采用的是矢量控制中的间接磁场定向方式进行控制,并且基于转差频率法和有限的输入功率建立了功率追踪模型,不断的对光伏电池提供的功率进行采样,再通过模型计算出需要的控制参数,结合转差频率法对电机进行功率控制;模型可以根据输入功率的变化来不断的修正控制参数,来达到对电机的动态控制的目的,从而实现对功率的追踪。最后,本文将光伏电池模块、转差频率模块、功率追踪模型以及逆变器和变压器等结合为一个整体并进行了系统整体分析,建立了系统的控制框图,并且在Matlab/Simulink环境下进行了建模与仿真,通过对仿真结果的分析与总结,结果表明本系统具有响应速度快、追踪精度高、控制性能较好等优点好,具有良好的实用性。