随着我国碳达峰和碳中和目标的提出,高比例可再生能源电力系统的建设步伐势必加快。以飞轮储能为代表的功率型储能技术作为系统中重要的灵活储能资源,具有独特的应用价值。作为飞轮高速旋转的基础,储能飞轮的支承系统是飞轮能否可靠运行的关键。首先介绍了国内外飞轮产品和样机在支承系统方面采用的技术路线。然后围绕适合我国电力系统的储能飞轮,选择中等转速大容量飞轮的技术方案,对采用轴向永磁卸载轴承配合机械轴承的混合支承系统开展研究。归纳了金属飞轮转子的常用材料、制造和热处理工艺,分析了软支承动平衡机的工作原理和结构特点,介绍了柔性飞轮转子常用的动平衡方法,推导了钻削去重法中钻削深度与应去除不平衡量间的函数关系,并根据推导出的函数关系采用钻削去重法对飞轮转子进行了 G0.4级动平衡。其次,对混合支承系统中的永磁轴承部分进行了研究,提出一种基于钕铁硼的大卸载力永磁轴承方案,推导了磁力计算的理论方法,使用有限元仿真软件Ansys Maxwell 16建立了永磁卸载轴承的二维轴对称模型,对轴向卸载力、轴向刚度进行了计算,设计了一套卸载力测量装置对轴向卸载力进行实测,并分析了轴向卸载力实测值与仿真计算值的误差来源,在此基础上又提出了两种新型永磁卸载轴承方案。最后,搭建了可用于小配电容量下的飞轮对拖充放电循环测试系统,并对采用混合支承系统的储能飞轮进行了充放电循环测试,检验了飞轮转子动平衡的效果和混合支承系统的工作情况,结果表明混合支承系统性能稳定,飞轮充放电循环测试系统安全可靠。