环境污染和日益短缺的不可再生能源已经成为当前社会可持续发展所面临的重大问题。为了解决上述问题,本文设计了由电网、风电场、电锅炉、储热水箱、燃气锅炉组成的联合系统对居民小区进行供暖。该系统中风电场并入附近的电网,然后加热电锅炉对附近的居民供暖,通过储热水箱和燃气锅炉平抑风电功率和用户热负荷的波动,满足居民供暖需求。该系统不仅可以将风电就地消纳,也可以减少风电外送对电网造成的压力。系统中的储热水箱在风电功率大于供暖热负荷时进行储热,在风电功率小于供暖热负荷时进行放热。由于同样价格燃气的热值大于电的热值,故辅助热源选择燃气锅炉。论文的主要工作为:首先,根据小区供暖热负荷曲线和供暖季风电场输出功率曲线来配置电锅炉、储热水箱、燃气锅炉容量。并根据风电输出功率的预测值调节电锅炉档位,使得风电场输入电网的功率与电网输入电锅炉的功率基本一致。由于风电输出功率的随机性和波动性,本文提出了五种供暖运行模式及对应的控制策略。控制策略的目的是使系统在满足供暖需求的前提下,最大程度的利用风电供暖。其次,利用MATLAB建立了风电功率预测模型与供水温度预测模型,并结合系统各模块的数学模型,利用TRNSYS软件和MATLAB模拟供暖系统进行仿真。仿真中的供暖热负荷由内蒙古某小区换热站供暖季供回水温度和流量数据计算得出,风电输出功率来源内蒙古某风电场。分别分析了风电场输出功率较低与输出功率较高时电锅炉出口温度、储热水箱温度、燃气耗量的变化,结果证明上述容量配置方法及控制策略可以满足用户供暖需求。最后,为了减小电锅炉和储热水箱容量,对不同程度弃风条件下电锅炉与储热水箱容量进行计算。在仅有电锅炉与储热水箱容量变化而其他条件不变的情况下,对系统进行仿真,得到供暖季风电场发电量、电锅炉总的耗电量、燃气总耗量。然后以单个供暖季总成本和运行费用最低为目标,通过计算得到最优的电锅炉和储热水箱容量。