风能作为取之不尽、清洁干净的可再生能源成为人类开发研究的热点。但风能具有不稳定性、间歇性等特征，存在着并网困难的问题。风电非并网直供理论为大规模风电的利用提供了很好的解决方案。将风电技术和储能技术结合，能有效地抑制风电系统功率波动，平滑输出电压，提高电能质量。由于蓄电池的高能量密度，目前在风电储能中应用最为广泛，但其功率密度低，而超级电容器的功率密度高，因此两者组成的混合储能系统能够充分发挥各自的优势，储能系统的性能大幅度提升。本文以非并网风电储能系统为研究对象，在对系统各个部分特性分析的基础上，建立了等效的数学模型，系统的建模包括风速，风力机，永磁同步发电机，桥式整流器，双向直流(DC/DC)变换器，蓄电池和超级电容器等部分。设计了一种用于风电系统的最大功率跟踪控制方法，把滑模控制与极值搜索控制相结合，不需要测量风速及获取风机的数学模型和参数等，避免了常规极值搜索控制中的微分环节。对连接蓄电池和超级电容器的双向DC/DC控制器设计了控制方案，当风机输出功率大于负载所需时，优先为蓄电池充电，当蓄电池电流大于限制时，超级电容器开始充电；相反情况下，蓄电池首先放电，当放电电流超过限制时，超级电容器放电供给负载所需。对所建模型进行仿真分析，仿真结果证明了设计的最大功率跟踪控制方法可以最大化捕获风能；混合储能系统可以优化蓄电池充放电电流，保持母线电压的恒定，风速和负载变化的情况下混合储能系统能做出快速的响应。