由于风电功率具有波动性、间歇性等特点,大规模风电场的输出功率直接并网,会影响电力系统运行的稳定性和可靠性。因储能系统具有快速充放电的特性,通常采用储能系统与风电系统相结合的方式来抑制风电输出功率的波动性。受物理条件限制,单一的储能介质难以胜任对风电波动功率的平抑任务,而混合储能系统具备多种储能介质的优点,能更好地满足对风电功率的平抑要求。混合储能系统应用的关键在于是否有合理的控制策略与有效的容量配置方法。设计有效的控制策略合理地分配混合储能系统各储能介质之间的功率,使混合储能系统处于良好的运行状态,具有较强的平抑风电功率能力。制定合理的容量配置方法,优化配置系统容量,以增强混合储能系统的有效性。介绍了混合储能系统的拓扑结构及其工作原理,研究了超级电容和蓄电池各自的充放电特性,分析了风电输出功率不同时间尺度的波动特性及幅频特性。基于对风电输出功率的波动特性分析,采用小波包方法分解风电输出功率,以平滑风电输出功率。根据不同储能介质的工作特性,制定了考虑时序的混合储能控制策略,发挥储能介质各自的优势。考虑到混合储能系统的经济性和运行寿命,建立了以混合储能系统成本与蓄电池充放电转换次数的多目标函数模型。以最小化的混合储能系统的成本与蓄电池的充放电转换次数为目标,研究满足风电功率波动平抑要求的两种储能介质的最优配置容量。仿真分析了混合储能系统容量配置的优化过程,并分析不同的储能方式对混合储能系统的运行状态以及对风电输出功率的平抑效果的影响。