随着新能源发电技术的快速发展，风电作为我国储量丰富的绿色能源，是目前最具有商业发展前景的能源。但是大规模并网风电场出力具有波动性和随机性，威胁电网的安全性和稳定性。最有效的解决方法就是在风电场母线出口处增加储能系统，平抑功率波动，提高电网的消纳能力。因此，本文从技术层面和经济性层面对混合储能平抑风电场功率波动的功率容量优化配置进行了详尽的分析。主要研究内容如下：
　　（1）在技术层面上，为方便确定储能系统的功率容量，提出了一种基于风电输出波动特征的功率聚类算法，从时域和频域两方面分析了风力发电的波动特征，提取波动特征向量，并基于量化指数聚类，选取功率波动最大的风电场景作为“性能最坏”数据；采用风电并网功率波动约束的小波包自适应算法将风电功率分解并重构为低频和高频波动分量，并分别作为风电并网期望功率和混合储能系统的功率指令；同时通过加入小波包能量谱函数，确定了混合储能平抑的高频与次高频功率指令最优分界点区间，有效减少了计算分界点的迭代次数，实现了风电功率小波包自适应分解和功率合理分配。
　　（2）在经济层面上，改进现有的容量配置模型，并综合现有的寿命估计模型研究中的缺陷，建立考虑放电深度、循环放电次数以及容量损耗率影响的电池寿命估计模型。基于全寿命周期内成本年值，考虑储能电量效益和减小并网通道容量建设的效益，构建基于电池寿命损耗下的储能参与风电场平抑功率波动成本-效益模型，以净效益最大为目标，进行储能系统的容量配置。通过算例分析，验证了该方法在有效平抑风电场输出功率波动的同时，可减小系统成本年值，同时提高储能系统的循环使用寿命。最后，基于MATLAB软件搭建了混合储能系统平抑风电功率波动研究的平台，该平台可实现线上混合储能平抑风电功率波动的相关技术性分析和储能的优化配置，操作简单，使用方便，具有一定的工程应用价值。
　　（3）针对利用储能系统平抑风电功率波动过程中不同工况对储能容量配置的影响情况，从储能的安装位置、风电功率幅频特性和约束条件即波动率入手，探讨储能平抑功率波动的容量配置规律。结果表明，储能采用集中式并网结构比采用分布式并网结构效率更高，并且随着风电数量的增加，功率的波动效应变缓，更节约所配置的储能功率和容量。频率相同的风电，幅值对优化结果的影响主要表现为波动分量越大，配置的储能功率和容量越大；幅值相同的风电，频率越小，反而会增加储能的容量，并且能量型储能容量增加的程度往往比功率型储能容量增加的程度较大。1min内波动率优先于10min内波动率达到规定，并且波动率约束条件越严格，配置的储能功率和容量越大。