本发明公开了属于储能系统控制技术领域，特别涉及一种基于概率预测的混合储能系统分级和控制方法，包括：基于概率预测获得具有时间相关性的风电情景，量化风电系统控制的不确定性；使用基于经验模态分解法的风电功率分配方法，获得风电‑混合储能系统的预配置功率；构建风电‑混合储能两阶段随机控制优化运行模型，在第一阶段确定风电‑混合储能系统分级决策，在第二阶段优化风电‑混合储能系统的控制动作；确定风电‑混合储能系统的功率和容量，实现平滑风电波动。为验证本发明的合理性，通过实际风力数据的算例验证了本发明所提出的模型，在考虑了风电的不确定性的情况下，可以显著降低HESS的安装成本和运维成本，显著平抑风电波动。