风力发电是当前发展技术最成熟、商业化发展程度最高、开发规模最广泛的可再生能源发电技术。但是,风能的随机性和间歇性给电力系统的安全稳定和经济运行带来了一系列问题,而储能系统与风电场联合运行恰能较好地解决这些问题。因此,本文在国内外相关理论成果和应用研究的基础上,针对风电场储能系统的控制策略和容量的优化配置及风电-储能系统联合运行开展了以下深入研究：为了平滑风电场输出功率,避免储能系统出现过度充电或深度放电的状况,本文提出了一种储能系统与风电场联合运行的控制策略。在电池储能系统(BESS)模型的基础上,提出表征电池储能系统运行状况的两个指标,采用一阶低通滤波器来确定风电并网功率参考值,并将模糊自适应控制策略引入到风电场储能系统的控制中,实时调整储能系统输出/吸收的功率,使其荷电状态(SOC)被有效控制并维持在一个合理水平,有利于延长储能系统的使用寿命。通过对有无模糊自适应控制两种情况进行仿真分析,结果验证了所提控制策略的有效性。为了提高与风电场运行的储能系统经济性,本文提出了一种风电场储能系统的容量优化配置策略,以储能单元的全生命周期成本最小为储能容量的优化目标,以发电系统能量缺失率等运行指标为约束条件,建立了风电场储能系统容量优化模型,运用粒子群算法对该优化模型进行求解计算。通过算例,验证了所建模型的正确性和有效性,同时也为风力发电系统中储能单元的最优容量配置提供了参考。以风电-储能联合运行的总收益最大为目标,建立了含联合出力惩罚约束的风电-储能联合日运行优化调度模型。通过线性化处理,将复杂的联合运行优化难题转化为混合整数线性规划,最后通过调用GAMS软件中的CPLEX对模型进行求解。同时分别分析了不同场景下的风电场独立运行和风电-储能联合运行的经济性。算例结果表明,风电-储能联合运行可降低风电出力波动对系统运行的影响,同时也减轻电网的调度压力,明显提高了风电场效益,具有较好的经济性。