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为风电场配置合适的储能系统可以平抑风电有功功率波动、提高系统电能质量。基于风电出力历史数据，提出了双层功率分解方法。第1层采用滑动平均法，在满足国家规定的风电并网要求下，分解出并网功率和混合储能系统的参考功率。第2层采用频谱分析方法，基于混合储能系统参考功率，利用傅里叶变换将其分解为低频分量和高频分量，分别分配给蓄电池和超级电容器吸收。考虑储能设备的荷电状态和蓄电池的循环使用寿命，建立混合储能系统容量配置模型，模型以其年综合成本最小为优化目标。仿真结果验证了双层功率分解方法的可行性，证明了混合储能系统较单类型储能系统在性能上和经济上的优越性。