在可持续发展的能源战略下,风能作为可再生清洁能源得到大力发展。大量的风电机组并入电网,意味着未来电力系统中原有的部分常规发电机退出运行,系统频率的调节能力受到影响。因此,如何提高风电系统自身的调频能力,使其像常规发电机一样能够为电网提供调频辅助成为研究的热点。本文首先对双馈风力发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)以及包含超级电容与蓄电池的混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)进行建模。深入分析了双馈风力发电机各模块的数学模型,研究了其最大功率点追踪(the Maximum Power Point Tracking,MPPT)原理,以及转子侧变流器和网侧变流器的解耦控制方法;同时,研究了蓄电池与超级电容的数学模型,并采用恒功率充放电控制储能单元,为后续的研究工作的开展奠定了基础。其次对双馈风力发电机与储能单元的调频方法进行研究。研究了风电渗透率对电力系统频率调节的影响,采用虚拟惯性控制及桨距角控制方法使双馈风电机参与调频,通过仿真验证了虚拟惯性控制参与系统调频的有效性,并分析了虚拟惯性环节的控制参数对风电机调频的影响;对储能单元提出采用P-f下垂控制参与系统调频的策略,通过仿真表明了储能单元参与调频的有效性。最后针对双馈风力发电机与储能单元调频特性提出了全风速下风储联合的调频控制策略。首先分析了双馈风电机在不同风速下采用虚拟惯性调频的有功出力,并设计了高风速下采用虚拟惯性控制与桨距角控制的组合调频控制方法,对储能系统提出优先采用超级电容参与调频的控制策略,然后根据风速的不同以及频率偏差的正负采用不同的风储调频组合,仿真结果表明所提出的全风速调频策略是有效的。