随着风力发电、光伏发电等可再生能源发电规模化发展,电网对高电压等级、大储能容量储能系统的需求日益增长。在众多储能系统中,超导磁储能（SMES）系统具备响应速度快、循环次数多、功率密度大等优点,对于平抑可再生能源出力波动,提升电网稳定性具有重要意义。本文探究了适用于高电压等级、大储能容量SMES系统的拓扑结构与控制策略,并针对风电场和本文SMES系统组成的风电-SMES系统的功率控制策略开展研究,主要工作如下:首先,本文阐述了SMES系统中模块化多电平换流器（MMC）和单相斩波器的工作原理和数学模型;基于此,提出了一种由MMC和新型斩波器构成的SMES系统拓扑结构,本文提出的新型斩波器由多个子模块串联构成,允许多个超导磁体同时接入以成倍提升储能容量且可通过增加子模块数随MMC扩展至多种电压等级;研究了新型斩波器子模块的工作模式与排序规则,实现了对各子模块电容电压和超导磁体电流的均衡控制;提出了新型斩波器旁路子模块数目计算方法,解决了新型斩波器中旁路子模块数目难以确定的问题;通过仿真验证了所提SMES系统拓扑结构的正确性。所做研究为SMES系统提升储能容量及应用于高电压、大功率场合提供了新思路。其次,本文基于线性自抗扰控制（LADRC）设计了MMC双闭环控制器和新型斩波器的直流电压控制器,所设计控制器具有良好的动态响应特性与鲁棒性,同时实现了对MMC侧有功功率与无功功率、MMC侧有功功率与斩波器侧直流电压的解耦控制;基于复频域分析法整定了LADRC控制器参数;通过仿真验证了本文控制策略的有效性。最后,本文设计了风电-SMES系统的双重模糊功率控制策略,所设计功率控制策略包含一阶低通滤波器、功率优化控制器和SMES系统荷电状态（SOC）优化控制器,功率优化控制器通过调节一阶低通滤波器的滤波时间常数实现了对期望并网功率和SMES系统期望功率距各自功率限值裕度的均衡控制;SMES系统SOC优化控制器通过调整SMES系统期望功率,在抑制SMES系统过充过放的同时,防止了并网功率和SMES系统功率越限,进而保证了风电-SMES系统的持续安全运行。通过仿真验证了本文功率控制策略的有效性。