在碳中和背景下,将制氢储能与风力发电相结合构成的风氢混合发电系统,不但可以扩大风电消纳量,还可以促进双碳目标的尽早达成。但自然风速的随机性波动会导致风氢混合发电系统的输出电压极不稳定,同时电解制氢的高昂成本亦限制了风氢混合发电系统的发展。故本文提出一种基于分层控制的协调控制方法和多种时间尺度的能量管理策略,用于改善风氢混合发电系统运行稳定性差、经济性低等问题。本文的主要内容和工作如下:（1）首先,介绍了风氢混合发电系统的基本结构,说明了协调控制方法及能量管理策略的设计原理,并引出影响该系统稳定运行的各类因素及运行控制问题。（2）其次,基于上述的结构分析,在MATLAB/Simulink中搭建了含10 k W风力机组、6 k W质子交换膜燃料电池、6 k W电解制氢装置、储氢设备以及超级电容器组的风氢混合发电系统仿真模型,并对其进行了特性分析。（3）然后,针对该系统的实时运行稳定性问题,本文提出一种基于分层控制的协调控制方法。首先,在考虑系统中各设备间的功率及电流流向关系基础上,设计了基于运行工况切换策略的上层控制模块,以协调各设备出力和保证功率平衡。在此基础上,研究了充分考虑各设备功率特性的设备层控制方法:考虑风能最大利用和风速特性,设计了基于变步长P＆O的MPPT控制算法;考虑负荷侧电压及频率稳定问题,设计了基于V/f的负荷侧控制方法;针对该系统的非线性特性及实时变化,设计了模糊自适应PI控制方法。通过实验证明该协调控制方法的有效性,能够使系统母线电压的稳定误差由4.2%降至0.083%;在风氢储、风燃储运行环境下,分别缩短调整时间约6.67%和11.25%。（4）最后,针对该系统在不同运行场景下的运行经济性问题,本文提出一种结合多种时间尺度的能量管理策略。首先,构建了基于最小运行成本的能量管理模型,在对该系统的运行特性及功率约束进行分析后,建立了该模型的优化目标和约束条件函数,并设计了一种基于PSO的能量管理算法对其进行求解,以此优化各设备间的能量流向、降低系统运行成本。然后构建了风氢混合发电系统的状态转移模型,并设计了一种基于FSM的实时阶段能量管理策略,使系统在实际运行过程中能够根据系统工况及时调整运行状态、从而达到稳定运行。最后通过实验表明,该能量管理策略能保证风氢混合发电系统的运行稳定性、并具有运行经济性。