随着风电技术的不断发展,风电装机容量在全球范围内有了大幅度的提升。但是随之而来的是由于风电的随机性与不确定性带来的新的挑战,风电出力的随机性必然造成功率的波动,若不加以处理直接大规模并网,势必带来功率大幅波动、电能质量降低,更严重地甚至会导致电力系统紊乱等问题。随着储能技术的兴起与不断发展,采用混合储能系统有针对地实现不同频段波动的吸收,是目前我国的主要研究方向。因此如何有效利用混合储能系统解决高渗透、大功率风电波动对电网造成的负面影响,对推动大规模风电并网与发展具有重要的战略意义。本文围绕风电波动平滑与储能系统配置展开。首先分析了目前大规模风电发展的现状与大规模风电并网会产生的问题,并由此引入不同储能元件的分析比较。接着,对风电的波动特性等进行相关的分析研究。在构建了风储联合一体化系统模型后,重点对能量型与功率型储能元件的特性于工作原理进行深入探究。本文具体的研究内容如下:（1）本文构建了风储联合一体化系统的模型,并根据风电场实测数据对风电波动特性进行分析研究,从而得到相应的风速-波动、幅频特性曲线等。根据我国提出的波动约束条件,本文对两种波动约束指标进行分析与对比。最后针对功率型储能元件的特点,引入了荷电状态的概念。（2）基于目前常见的滤波算法,本文首先提出一种非完全小波包分解算法,根据波动约束条件得到对应的低频输出功率。接着,本文提出了变频熵值策略,自适应寻找能量占比最大的分量从而实现分频段波动平抑。而后,本文将指数平滑算法与两种波动指标相结合,得到最优的输出功率。并将CEEMDAN与归一化能量熵相结合,得到功率的一次分配最优指令。最后,通过模糊控制对SOC进行二次修正,得到优化后的SOC曲线。在应用的过程中,指数平滑算法存在滤波能力不足的问题。（3）目前,混合储能系统主要由两种储能元件（蓄电池-超级电容）构成。本文在原有的储能模型基础上,引入备用储能系统的概念。并根据小波包分解与指数平滑存在的问题,提出了二次滤波算法。在滤波算法后,进一步提出了二次熵值优化策略,将归一化能量熵与样本熵相结合,得到两个功率分界点,从而实现含备用储能元件的混合储能系统功率的有效分配。最后通过模糊控制理论对SOC做进一步优化处理。