随着工业技术的飞速发展,世界经济呈现跨越式的发展,但这也不免带来了各种各样的问题,如能源短缺、环境恶化等。随着化石能源的不断消耗,发展新能源和清洁能源已迫在眉睫。飞轮储能作为机械储能的一种,具有大功率、高可靠性、高储能密度、对环境友好等优点,越来越受到社会的关注。世界各国对其的开发与利用规模也越来越大,对飞轮储能系统的控制技术也越发成熟,目前,主要有直接转矩控制技术、矢量控制技术等,但这些控制技术在满足基本要求的同时,也不可避免的存在着各种各样的缺点。简要叙述了飞轮储能技术的研究背景及国内外的发展现状,从飞轮储能系统的结构和基本工作模式出发,介绍了飞轮储能系统的基本组成并对其最核心单元飞轮储能电机进行了选型且建立了其数学模型,针对飞轮储能系统的工作模式介绍了一种基于PI双闭环及升压斩波控制的飞轮储能系统控制策略,通过Matlab/Simulink仿真对其充放电过程进行了仿真,验证了该控制策略的可行性,同时也分析了该控制策略所存在的缺点与不足。针对所提PI双闭环及升压斩波控制策略存在的不足,提出了一种基于PI-模糊控制及综合优化弱磁控制的飞轮储能控制策略,设计了控制器并通过Matlab/Simulink仿真平台进行验证及分析,其在满足飞轮储能系统基本工作模式的要求下,还很好的弥补了所提基于PI双闭环及升压斩波控制策略的不足。根据飞轮储能系统非线性以及电力系统负载大部分是非线性负载的特点,选取LCL并网逆变器作为飞轮储能系统的并网逆变器,并建立了数学模型,对其谐振问题及阻尼控制方法进行了分析,分析了LCL并网逆变器的传统重复控制和比例谐振控制的优缺点,结合这两种控制策略的优点,提出了一种基于比例谐振的改进重复控制并网控制策略,通过Matlab/Simulink仿真验证及分析了该控制策略的可行性,其不仅能较好的抑制高频谐波,而且具有良好的动稳态性能和抗干扰能力。