随着太阳能、风能的新能源的快速发展,新能源并网对电网的调峰调频提出了更高的要求,而储能是能源结构转型的重要支撑,飞轮储能具有响应快、瞬时功率高、维护成本低等特点,在电网中具有非常好的发展前景。本文介绍了飞轮储能的原理及飞轮储能系统的各部分结构,针对各部分的作用和研究现状进行了分析;发现飞轮储能系统中的发热部位主要位于机械轴承和飞轮转子,主要是因真空室内无空气进行有效对流换热,存在散热问题。本文通过对机械轴承生热和传热进行参数计算,并且对真空环境中的飞轮机械轴承及其冷却装置的流场进行了模拟计算,得到了轴承冷却装置内温度分布情况及换热情况。通过对轴承系统的冷却装置在不同转速工况下进行模拟计算分析,得到了机械轴承温度场分布和转速的关系;通过对轴承冷却装置使用不同冷却剂种类、不同冷却剂流量进行模拟计算分析,确定了适宜的冷却方式、冷却液种类及不同转速对应的冷却液流量。通过对原有的冷却方式进行改进,解决了冷却液因真空度过高而沸腾起沫以及无法控制冷却液流量等问题;通过对真空环境中飞轮转子的风阻损耗进行计算,得出了飞轮转子的风阻损耗与真空度和飞轮转子转速的关系曲线;通过对真空泵进行抽气实验,结合风阻损与真空度的关系曲线和真空泵的能耗,确定了合适的真空度。