本发明提供一种电压不平衡下风电机组并网能力的提升方法及系统，包括：当风电机组运行于电压不平衡情况下，基于接入电网的运行数据以消除电网电流负序分量为目标对网侧逆变器进行控制得到消除负序分量的电网电流；基于所述消除负序分量的电网电流及所述接入电网的运行数据确定风电机组接入电网的三相交流有功功率；基于所述风电机组接入电网的三相交流有功功率，以消除有功功率的二倍频脉动分量为目标利用储能变换器对直流侧储能装置进行控制以抑制直流电压脉动。根据本发明提供的方法，可以有效抑制直流母线电压脉动和并网电流畸变，提高了电能质量和电网电压不平衡情况下风电机组的并网适应能力及安全性。