进入21世纪，能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。从能源安全和保障生态环境出发，迫切需要采取措施加大可再生能源的开发利用并不断提高技术水平。太阳能和风能的利用近年来日趋受到各国的普遍重视，已经成为新能源领域中开发利用水平最高，技术最成熟，应用最广泛，最具商业化发展条件的新型能源。论文源于风光互补家用电源项目，该项目的目的是向我国现存的900多万无电户(总人口达2900万)提供基本生活用电。在对国内外的技术现状和发展趋势进行综述的基础上，结合我国实际情况，提出了在满足性能要求的前提下，以经济成本最优为目标的风光互补系统匹配设计方案，为降低成本，提高可靠性和整机效率，设计风光互补控制逆变一体机。设计中提出了一种基于扰动观测回探法的风光互补系统MPPT控制策略。在机箱结构设计中，基于空气动力学来设计内部散热结构，并利用隔板把电路部分和变压器分开，提高电磁兼容性。基于价格低廉且性能稳定的工业级单片机PIC16F73设计了户用电源的控制电路，有助于提高系统的稳定性和可靠性。在工程设计实践中，提出了一种基于经验的简化设计。在马兰基地罗布泊辐射监测站建设的2500W风光互补电站通过一年多恶劣环境下的可靠运行进一步验证了设计的可行性。