近年来,全球经济高速发展,科学技术也跟着进步很快。由于大家生活水平的提高,对于能源的需求也越来越大。然而面对能源也存在着很多问题,比如现代能源的稀缺以及我们使用的化石能源等造成的不可逆转的环境污染等等,因此选择一种清洁无污染的能量就变得至关重要。太阳能发电就是现在对于清洁能源的一个发展重点,因为它是可以无限利用的资源,并且结构简单、无污染、使用寿命长。伴随着这一项目,我们就需要研究关于太阳能的存储问题。飞轮储能是一种新型的机械储能方式,它是通过高速旋转的叶片带动电机,将输入的电能转化为机械能储存在飞轮叶片中,当需要系统供电时,高速旋转的飞轮则拖动电机供电,将飞轮叶片中的机械能转化为电能的形式输出来供给负荷。飞轮储能系统转化效率高、无污染并且使用寿命较长,因此有很好的发展前景和很高的研究价值。现有的飞轮储能系统的驱动机多采用永磁同步电机,但是其结构较复杂、生产成本较高。交流异步电机具有性价比高,维护方便等优点,用在独立供电的太阳能飞轮储能系统中,在系统保持阶段,可以减少储能损耗,提高储能效率。因此针对独立供电的太阳能系统,我们研究了采用单一的三相异步电机拖动的太阳能飞轮储能。本文对飞轮储能系统的充电过程进行控制分析,针对本系统中受限功率输入下的交流电机变频控制、MPPT与电机控制的协调问题,在转差频率法的基础上提出了功率跟踪转差频率控制法,根据MPPT算法计算结果作为功率给定值,结合转差频率法对电机进行功率控制,从而实现对功率的追踪,在此基础上建立了整个系统的控制框架,并且在Matlab/Simulink环境下进行了建模与仿真。控制系统采用功率跟踪转差频率控制法,并以MPPT计算所得作为功率跟踪转差频率控制的功率给定值,结合太阳能电池的输出电压作为参考控制SPWM的输出,在同一个控制器中实现了MPPT、太阳能输出电压的稳压、受限功率输入下的交流电机变频控制的协调问题。再对飞轮储能系统的供电过程进行控制分析,讨论了整个异步电机发电过程的建立,利用阻容性负载进行自励磁,对于异步发电机而言,其定子磁场由直流电压通过SVPWM脉宽调制实现,通过调整三相给定电压的工作频率,可实现交流侧(异步电机前端)电压和电流工作频率的调整,根据直接转矩控制,通过检测系统的运行速度,实现对异步电机定子磁场的控制,从而控制电机转矩的大小,实现电机的发电运行。通过运用MATLAB/Simulink仿真,搭建飞轮储能供电控制系统模型,并根据需要搭建SVPWM脉冲发生装置仿真模型。搭建整体模型,并进行仿真,通过仿真结果来验证对于飞轮储能系统供电过程的控制是否理想。其结果显示出该系统响应速度快、控制性能佳、发电稳定等优点,具有实用性。