风能是大自然中取之不尽、用之不竭的一种可再生的清洁能源。科学、合理、有效地利用风能具有重要的生态价值和经济价值，是我国国民经济转型的重要课题。然而，由于风力受天气、地形和季节等多种因素的影响，利用风力发出的电能具有很大的随机性和波动性，功率输出不稳定，电能质量很差，这种电能一旦进行并网发电将对电网造成极大的冲击，是不能直接进行并网供用户使用的。正是风电的这种波动性，直接影响了风电的大规模应用。本文使用风水互补发电的思想，将水电站作为风电的储能环节，当风能大时，减小水力发电的发电量，使水能存储在水坝中，变相存贮了风能；当风能较小时，提高水力发电的发电量，形成风力水力互补发电，最终将稳定的电能输送至用户。这种互补方式能够抑制风能的波动性，实现大规模的复杂风水联合发电，为风能的大规模应用提供了理论依据。由于风力发电的随机性和非线性，因此不能使用经典控制理论对其进行控制，本文将模糊控制的理论应用到风力水力互补发电系统，设计了模糊控制器，使系统的输出功率基本恒定，满足电网的需求。本文设计了基于模糊控制器的风力水力互补发电系统，建立了风电、水电的数学模型并使用模糊数学工具对模糊控制器进行了数学建模，并在此基础上利用MATLAB软件中的Simulink工具箱对该系统进行了仿真，取得了良好的效果。仿真结果表明，基于模糊控制器的风力水力互补发电系统可以很好的解决风力发电波动性大的问题，可以输出稳定的功率供电网使用，为风电的大规模应用提供了可行的解决方案。