近年来,由于科学技术的发展,加之能源短缺和环境污染的日益严重,人类正在致力于寻找可再生、取之不尽、用之不竭而且又清洁的绿色能源,而风能与水能是绿色能源中最有发展潜力和前景的品种,同时风能与水能又都容易转化为能源的更高级形式——电能,其经济效益显著。但是由于风能具有随机性、间歇性以及季节性的特点,这就使得风力发电的出力不平稳,严重削弱了电网的安全性和稳定性。因此,如何使用合理的方法使风力发电机系统向电网输出平稳的功率以及通过改进电网结构提高风电所占电网容量比例是目前需要迫切解决的问题。为了解决风电的连续性和稳定性问题,我们需要有一个互补系统,结合水轮机发电的优点,本文提出了采用风力机和水轮机互补发电的方法,并对该方法进行理论上的分析和技术上可行性分析。通过Matlab/Simulink平台上的一系列建模与仿真,验证了互补系统确实能提高风力发电机向电网输出功率的平稳性。首先,对风力发电机系统进行建模与仿真,风力发电系统主要分为风力机发电系统模型和电力系统模型。通过在Matlab/Simulink这个平台建立了风力发电机系统模型,并进行一系列的仿真实验,验证模型的正确性和有效性,并对风力发电机系统进行了动态稳定性分析。其次,对水轮机发电系统进行建模与仿真,水轮机发电系统主要分为水轮机发电系统模型和电力系统模型。通过在Matlab/Simulink这个平台建立了水轮机发电系统模型,并进行一系列的仿真实验,验证模型的正确性和有效性,并对水轮机发电系统进行了动态稳定性分析。最后,将风力发电机系统和水轮机发电系统进行了整合和集成,得到了一个风—水互补发电系统的整体模型,并用实际风电场的风速数据,对互补发电机系统进行了仿真,验证了这个模型的准确性和有效性。本文提出的风—水互补发电系统是为了实现风力发电机组的向电网输出平稳的电功率的目标,以及如何提高风电所占电网的容量比做了积极而有益的探索,为今后研究如何提高风力发电机系统在整个能源供应体系中的地位提供理论基础。