能源危机与环境污染使人们更加注重新能源的开发、利用,风能以其储量丰富、应用技术成熟的优势越来越受到各国的青睐。但风电功率随机性、波动性大,对用电设备或电网危害较大,严重限制了风电的进一步推广,因此提高风力发电的电能质量是亟待解决的重要问题。加入储能系统,通过其协调控制进而改善风电电能质量,是目前人们提出最有效的解决办法。而单一的储能元件往往不能同时满足功率密度、能量密度、响应速度等多方面的要求,故有学者提出由两种或两种以上不同特性的储能元件组成的混合储能系统来进行风电功率的平滑控制,本文主要研究基于蓄电池-超级电容混合储能的直驱风力发电系统功率控制策略。首先分析了直驱风力发电系统的工作原理并建立了其数学和电路模型,深入研究了永磁同步电机(PMSG)基于转子磁场定向的矢量控制,并采用功率信号反馈法(PSF)对直驱风力发电系统进行最大功率跟踪(MPPT)控制,实现了风力机始终随风速变化而捕获环境中最大风能的控制要求。其次,重点讨论了蓄电池-超级电容混合储能控制策略,本文通过一阶滤波器将因风速变化而产生的波动功率分为低、高频两部分,并分别由蓄电池和超级电容进行补偿,从而在实现功率平滑控制的同时充分利用了两种储能元件的特性。研究了滤波器转折频率的选取对功率平滑控制效果的影响,并提出了合理的转折频率选取办法。此外,采用电压预先控制对超级电容端电压进行限值管理。最后,在理论分析和仿真验证的基础上,对含储能的直驱风力发电系统进行了实验样机的搭建和测试。采用两块数字信号处理器TMS320F2812分别对直驱风力发电系统和储能系统进行控制,详细设计了基于PSF法的MPPT控制和基于一阶滤波器法的功率平滑控制的C语言程序,并验证了控制算法的正确性。