风电并网是实现风能利用的最重要途径,然而由于风速本身具有的随机性和间歇性特点,风力发电机组输出到电网的功率往往会有较大波动,大的功率波动会对电网的电压和频率调控带来很多不利影响,进而影响到电网的安全性和稳定性。因此在风力发电机组并网运行时非常有必要采取一些措施来抑制其输出功率波动。本文考虑采用飞轮储能装置来实现风力发电机组输出功率波动抑制。论文首先介绍了飞轮储能技术的特点、工作原理及其主要组成结构,对10kWh飞轮驱动电机的数学模型和id=0的矢量控制方法进行了研究,然后对飞轮储能装置在风力发电中的配置方式进行了分析。为了研究飞轮储能装置对风电机组输出功率波动抑制效果,论文分别建立了风力机模型、1.5MW双馈风力发电机模型、电网模型,与10kWh飞轮储能装置模型构成一个整体系统,对网侧变流器、飞轮电机转子侧变流器的控制策略进行了深入研究,最后与无飞轮储能装置时的并网风力发电系统仿真进行对比,仿真结果表明,利用飞轮储能装置可以很好地抑制双馈风力发电机组输出功率波动。针对传统控制策略中存在的飞轮转速越限缺点,论文提出了基于模糊推理的飞轮储能装置优化控制策略,通过模糊推理将飞轮转速与飞轮储能装置补偿功率同时作为输入控制信号考虑,使飞轮转速与补偿功率联系更为紧密,增强了飞轮储能装置的动态响应能力,减少了飞轮电机的过充、放电机率和转速越限机率。