针对低惯量运行方式下火电机组一次调频响应受死区、动态环节和爬坡能力限制的问题，提出计及系统惯量与储能状态的飞轮—电池混合储能自适应功率分配与容量协同优化方法。建立含一次调频死区的火电—混合储能频率响应模型，根据火电机组尚未补偿的功率缺额构造储能支撑参考，并由系统惯量和电池荷电状态（state of charge，SOC）和飞轮能量状态（state of energy，SOE）共同修正两类储能的功率分担。在此基础上，将飞轮和电池的额定功率、额定能量及分配参数统一优化。99 个场景的仿真结果表明：单飞轮独立优化能够满足全部约束，但年化成本较混合储能高 29.56%；与单电池方案相比，混合储能的最大频差和电池平均动作里程分别降低 7.66%和 33.31%，年化成本仅增加 0.48%；与固定参数直接配置相比，所提方法的年化配置成本降低 30.87%。在等效惯量估计误差为±20%时，各场景仍满足频率安全与储能运行约束。