将磁悬浮技术与飞轮储能技术相结合应用于风电系统并网运行中，可以最大限度地降低能量损耗、抑制并网风电系统输出功率波动，提高电能质量。论文围绕永磁偏置型轴向径向磁轴承的拓扑结构、工作原理、参数设计与优化方法、磁场仿真分析以及零电流控制策略等方面展开了研究。　　永磁偏置型磁轴承以永磁材料建立偏置磁场，其结构紧凑、体积小、可靠性高，并且由于减少了控制绕组及功放的数量，大幅度降低了系统功耗。论文在介绍了永磁偏置型磁轴承的分类方法后，对多种永磁偏置型轴向径向磁轴承的结构特点进行了分析，阐述了经典结构的永磁偏置型轴向径向磁轴承的工作原理，为后文参数设计方法及控制策略的研究奠定基础。　　通过对永磁偏置型轴向径向磁轴承的磁场进行分析，分别建立偏置磁场与控制磁场的等效磁路。在等效磁路的基础上推导出轴向、径向气隙中的偏置磁通和控制磁通，根据磁通与力之间的关系得到磁轴承的位移刚度和电流刚度。在总磁通量一定的条件下，推导出各软磁材料叠加磁场的磁感应强度，并使其满足磁场不饱和的约束条件，同时以磁轴承体积最小作为优化目标，对磁轴承各部分参数进行优化设计，最终得到磁轴承的参数设计与优化公式。　　通过有限元仿真软件对参数设计的初值进行三维静态磁场仿真，根据磁场仿真结果得到磁阻系数与漏磁系数，将这些系数带回参数设计与优化公式中对各部分参数进行调整。再以调整后的参数在有限元软件中建立模型，进行磁场仿真分析，如此迭代，直到仿真前后的漏磁、磁阻系数保持不变，同时磁轴承的其它指标也符合要求。　　对永磁偏置型轴向径向磁轴承轴向自由度的零电流控制策略进行了初步研究，该策略旨在通过识别出外力的大小和方向实时调整转子位置，利用永磁体在不对称气隙中产生的磁力来平衡外力。仿真结果表明，零电流控制策略可以有效减少控制电流，降低系统功耗。