基于国家“十三五”重要会议中提出的大力发展纯绿色能源的战略背景下,使清洁的风电高效平滑注入电网已成为国内外广大学者研究的热点。但风力发电的随机性,降低了风能利用率且严重影响了并网的电能品质,采用风能源与清洁的氢能混合发电是有效解决上诉问题的手段之一。超级电容器具有功率密度高、充放电速度快等优点,用其来平抑混合系统中电解槽与燃料电池延迟响应所引起的波动已成为广大学者的理想选择。因此,本文所研究的风电/制氢/燃料电池集成系统,具有深厚的理论研究意义及工程推广实践价值。首先,本文建立了永磁直驱风力发电机、电解槽、压缩机、储氢罐、燃料电池、超级电容器的数学模型,并构建了一种永磁直驱风力发电机、电解槽、燃料电池、超级电容器耦合于直流母线的结构。其次,推导了集成系统中各个单元的控制方程,且针对风电/制氢/燃料电池集成系统各个模块的特点,提出了一种协调控制策略。该控制策略实现了能量合理分配于混合系统的出力单元(风力机),能量型单元(电解槽和燃料电池)以及功率型单元(超级电容器)之间,确保了储氢罐压强及超级电容器荷电状态运行于安全范围之内,提高了风能利用率,稳定了直流母线电压,平滑了上网功率。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建了风电/制氢/燃料电池/超级电容器集成并网发电系统,并进行仿真。通过仿真结果,已验证了集成系统中各个模块数学模型的准确性及控制策略的有效性,并可以进一步表明:燃料电池及电解槽能够缓慢补偿/消纳风力机出力与负荷需求的功率差额,超级电容器则快速平滑电解槽及燃料电池响应延迟所引起的不平衡功率,保证混合系统出力与负荷需求实时一致。