為了提高柴油發(fā)電機組受負荷沖擊時的穩(wěn)定性能，設(shè)計一種轉(zhuǎn)動慣量可變的飛輪，通過增大柴油發(fā)電機組的轉(zhuǎn)動慣量來提高其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。利用飛輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使飛輪質(zhì)量塊產(chǎn)生位移，質(zhì)量塊位置的變化改變了飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，使得飛輪的轉(zhuǎn)動慣量隨轉(zhuǎn)速而變化。對該變轉(zhuǎn)動慣量飛輪進行建模和仿真，仿真結(jié)果表明：該變轉(zhuǎn)動慣量飛輪使柴油發(fā)電機組在低轉(zhuǎn)速時具有良好的速度響應(yīng)性能，在額定轉(zhuǎn)速時具有更好的抗負荷擾動性能。該變轉(zhuǎn)動慣量飛輪有效地提高了柴油發(fā)電機組的供電質(zhì)量，與固定轉(zhuǎn)動慣量的柴油發(fā)電機組相比，安裝了變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的柴油發(fā)電機組啟動時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量較小，并且具有更好的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性能。

１）變轉(zhuǎn)動慣量飛輪，在柴油發(fā)電機組啟動時轉(zhuǎn)動慣量最小，在柴油發(fā)電機組轉(zhuǎn)速較低時飛輪轉(zhuǎn)動慣量變化很慢。當(dāng)柴油發(fā)電機組轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速附近時飛輪的轉(zhuǎn)動慣量以很快的速度增長，變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的這種隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速增大而呈非線性增長的特性，使得其可以有效地抑制柴油發(fā)電機組啟機時的超調(diào)量。

２）柴油發(fā)電機組運行在額定轉(zhuǎn)速時變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的轉(zhuǎn)動慣量達到設(shè)計值，額定轉(zhuǎn)速運行時轉(zhuǎn)動慣量的增加使得柴油發(fā)電機組具有很好的抗負載擾動性能。尤其當(dāng)電力系統(tǒng)中存在大量脈沖性負載的情況下，變轉(zhuǎn)動慣量飛輪可以有效地提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

３）變轉(zhuǎn)動慣量飛輪不僅可以應(yīng)用于柴油發(fā)電機組，還可以用于其他控制系統(tǒng)當(dāng)中，相比飛輪儲能系統(tǒng)（FESS），該變轉(zhuǎn)動慣量飛輪結(jié)構(gòu)簡單，實用性強。針對不同的機電設(shè)備合理地設(shè)計變轉(zhuǎn)動慣量飛輪，可以有效地減少系統(tǒng)的超調(diào)量，提高系統(tǒng)的抗擾動性能。