随着风电装机容量的不断增长,大规模并网成为风电发展的必然趋势。风氢耦合系统利用制氢储能系统对输出功率的调控作用,减小系统波动,提高风电利用率,本文针对风氢耦合系统的容量配比与配置优化方案进行研究,主要工作如下:对比不同装置的参数特点,同时结合风氢耦合系统的运行特性,确定了系统的组成方案。选择碱式电解槽、质子交换膜燃料电池、储氢罐以及超级电容构成制氢储能系统,制氢储能系统与风电机组共同构成风氢耦合系统,协调控制系统输出波动率。利用经验模态分解算法和变分模态分解算法分别对风电功率信号进行分解,通过对比两种算法的模态分量和对应频谱图,验证了变分模态分解算法没有出现模态混叠现象,避免了迭代过程中的信号失真问题,且在分离低频分量时分解度更高,可以更好的分解得到风电并网功率与制氢储能系统的平抑目标功率分量,为优化系统容量配置方案作数据基础。在已知制氢储能系统平抑目标功率基础上,基于风氢耦合系统中风能与氢能之间的能量耦合关系,分三种情况讨论了系统中功率平衡关系,提出系统运行控制策略。同时提出影响系统输出功率平稳性的两个性能指标,分别为系统缺电率与系统输出电能波动率。在此基础上,为保证系统经济性和输出功率平稳性,建立以运行成本最低以及功率偏差最小的多目标容量配置优化模型。针对基本鲸鱼优化算法易于陷入局部最优和收敛速度较慢的问题,提出改进控制参数递减策略来调整搜索步长,适应算法实际迭代过程中全局搜索和局部搜索的切换动作,同时引入随机差分变异策略,提高种群多样性,减小算法发生陷入局部最优现象的概率,得到改进鲸鱼优化算法。测试验证了改进鲸鱼优化算法具备更快的收敛速度以及跳出局部最优的能力。采用改进鲸鱼优化算法对风氢耦合系统容量配置优化模型进行求解,得到最优配置方案。最后,通过算例分析,验证了风氢耦合系统在平抑系统功率波动、提高风电利用率以及提高风电系统上网功率值的可行性。