近来，背靠背双PWM变流器在飞轮储能系统的并网运行中被广泛采用，其控制方法得到了国内外学者的广泛研究。文献采用经背靠背变流器并网的飞轮储能系统协助风电场进行有功和频率控制，其直流母线电压由电网侧变流器控制，但并网功率由电机侧变流器间接控制，响应速度慢，且电机转矩参考指令值由并网功率与转子机械角速度之比求得，实际并网功率值易受转速测量误差的影响。
对用于飞轮储能系统的背靠背变流器进行了仿真研究，但当系统在放电与充电之间切换时，其直流母线电压的控制需由电机侧变流器控制切换到由电网侧变流器控制，控制较为复杂。
采用基于背靠背变流器的飞轮储能系统来平抑风力发电输出功率的波动并进行了仿真研究，其直流母线电压由电网侧变流器控制，并网功率由电机侧与电网侧变流器共同控制，控制较为复杂。
此外，上述文献中背靠背变流器均经过L滤波器或LC滤波器与电网相连，与这两种滤波器相比，LCL滤波器可以在较小电感的情况下获得较理想的谐波抑制效果，已在风能、太阳能等可再生能源并网发电中被广泛采用。
为抑制飞轮储能系统注入电网电流的谐波，本文在背靠背变流器与电网之间串入LCL滤波器。为避免直流母线电压在由电网侧变流器控制与由电机侧变流器控制之间来回切换，以及为解决并网功率易受转速测量误差影响的问题，本文提出了一种飞轮储能系统并网控制方法。
该控制方法由电网侧变流器控制和电机侧变流器控制两部分组成，并先后经过充电、预并网和并网运行三个阶段。在充电、预并网阶段，电网侧变流器均采用不控整流方式；电机侧变流器在充电阶段采用速度外环控制方式，在预并网阶段采用电压外环控制方式。在并网运行阶段，电网侧变流器控制采用基于电网侧电流外环、变流器侧电流内环的直接功率控制策略，控制并网有功功率；电机侧变流器控制采用直流母线电压外环、电流内环的双闭环控制策略，控制直流母线电压。
首先建立了永磁同步电机的数学模型，接着给出了飞轮储能系统并网控制方法的工作原理，然后给出了电机侧内外环控制器参数的设计方法，进行了稳定性分析，并给出了设计实例。最后进行了飞轮储能系统充电、预并网和并网运行实验。
