摘要：在风电场中，飞轮储能系统（flywheelenergystoragesystem，FESS）与风力发电机组（windturbinegeneratorsystems，WTGS）互配合运行，可以有效地平滑风力发电系统输出的有功功率，提高电能质量，这对风力发电系统的稳定、高效运行和安全并网发挥着非常重要的作用。针对风电场的特性和储能需求，引入了一种飞轮储能矩阵系统（flywheelenergystoragematrixsystem，FESMS），它由多个参数相同的飞轮储能单元组成，去共同承担系统的储能任务。在此基础上，设计了FESMS系统与风力发电机组的网络拓扑结构，并依照主从控制模式，设计了FESMS与风电场之间的充放电和安全协调控制策略。其中，上层的主控制器依照充放电和安全控制策略，负责系统的充放电功率分配，向下层的子控制器发送参考输入输出指令或开关指令，实现FESMS与风电场的协调运行。最后，系统的仿真结果验证了该控制策略的有效性，在FESMS系统的协助下，风电场可以向电网输出比较平缓的有功功率。

关键词：飞轮储能矩阵系统 拓扑结构 主从控制 充放电控制策略 安全控制策略 

单位：重庆大学自动化学院 重庆市沙坪坝区401331 电子科技大学能源科学与工程学院 四川省成都市611731