为实现双碳目标，激励传统机组向灵活调节资源过渡，保障传统机组提供辅助服务获得收益，亟需设计科学有效的转动惯量辅助服务补偿机制。首先，总结归纳了中国当前的转动惯量补偿机制并提取了其中的关键要素，以此为基础设计了一个政府激励与发电商决策相协调的转动惯量补偿机制。然后，提出确定发电机组转动惯量最优补偿系数的主从博弈模型。其中上层代表政府机构，旨在通过发电商的惯量支撑表现来设定最佳补偿，维持电力系统总惯量在一定水平内。下层代表发电商的决策行为，在政府设定的补偿系数下，试图使总生产成本最小化。最后，主从博弈优化模型被重新表述为混合整数线性规划(mixed integer linear programming, MILP)模型并由现成的MILP求解器求解。通过算例依次进行转动惯量补偿系数的灵敏度分析、效果分析和大系统适应性分析，验证了所提方法的有效性和实际应用能力。