به دلیل بروز تغییرات در بار و یا ایجاد خطا در شبکه قدرت، توازن انرژی میان تولیدکننده و مصرف‌کننده از بین می‌رود که این موضوع سبب ایجاد نوسانات فرکانس در شبکه شده و تغییر در فرکانس موجب ناپایداری در شبکه گردیده و احتمال از دست رفتن پایداری و بروز خاموشی را افزایش می‌دهد. در شبکه قدرت، یک سیستم ذخیره‌ساز انرژی می‌تواند در زمان بروز اغتشاشات بار با تزریق توان ذخیره شده از ایجاد نوسانات فرکانس در شبکه جلوگیری نماید. یکی از روشهای رایج جهت ذخیره‌سازی انرژی، سیستم ذخیره‌ساز چرخ طیار می‌باشد که راندمان بالا، تعداد دفعات شارژ و دشارژ زیاد در کمترین زمان، چگالی توان بالا و عمر طولانی دارد. با توجه به مزایای گفته شده، این وسیله قابلیت تنظیم ولتاژ، کنترل فرکانس، بهبود کیفیت توان و رفع عدم توازن بار را در شبکه‌های تولید و توزیع برق دارا می‌باشد. همچنین این وسیله قابلیت ذخیره‌سازی انرژی در کنار سایر روشهای ذخیره‌سازی مانند استفاده از باتری‌های شیمیایی را دارد. در این پایان‌نامه یک سیستم ذخیره‌ساز چرخ طیار به یک شبکه قدرت تک‌ماشینه متصل به شین بی‌نهایت متصل گردیده است. سیستم ذخیره‌ساز چرخ طیار شامل روتور چرخ طیار، ژنراتور، مبدل پشت به پشت و سیستم کنترل می‌باشد. در این پایان‌نامه، بجای رگولاتور فرکانسی معمول سیستم چرخ طیار که از کنترل‌کننده PI استفاده می‌کند، یک کنترل‌کننده رگولاتور درجه دوم خطی به همراه رؤیتگر اغتشاش به جهت تخمین اغتشاش ورودی و خنثی کردن اثر آن طراحی شده و بنابراین سیگنال کنترلی چرخ طیار بجای افت فرکانس، مستقیماً از معادلات حالت سیستم بدست می‌آید. نتایج شبیه‌سازی بر روی یک سیستم نمونه نشان می‌دهد که این تغییر در کنترلر سیستم، سبب کاهش محسوس افت فرکانس نسبت به روش قبلی آن می‌شود.
