本发明公开了一种基于飞轮储能调速的风力发电机系统，包括风叶、风轮轴心、飞轮、主轴和发电机；所述风叶固定在风轮轴心的一端，风轮轴心的另一端的端面上设有圆孔，圆孔的圆周内壁上设有棘齿，所述飞轮上设有棘轮，棘轮伸入圆孔内，棘轮上设有棘爪，棘爪与棘齿配合；所述飞轮、主轴、发电机依次固定同轴连接。本发明在风力强时，利用飞轮储存多余的风能；在风力弱时，释放飞轮储存的风能来驱动电机，同时，飞轮把电机的速度平稳在一定的范围内，杜绝了由于风力起伏而引起的发电机输出电能的波动，从而达到改善电能质量的目的。本发明是采用机械方式直接安装在风力发电机组上，属于机械能之间的转换，转换次数减少且损耗降低。