塔式太阳能热电系统是适合大规模太阳能发电的一种理想形式,具有广阔的发展前景。包含定日镜场和吸热器的聚光集热系统作为整个系统的前端部分,其工作状况直接决定了后续子系统的运行情况,并影响整个系统的性能。研究聚光集热系统的聚光仿真和聚焦策略有着十分重要的现实意义,可以为实际电站的设计及运行提供参考。为了实现快速准确的聚光仿真并寻求合理有效的聚焦策略,本文主要完成了以下工作：(1)在非平行太阳光的基础上,建立聚光集热系统的光热能量模型,分析聚光过程,提出几何投影法和光线追迹法相结合的技术来进行聚光仿真,获得镜场光学效率和吸热器能流密度；仿真结果与实际结果的对比验证了仿真方法的正确性。(2)利用现有的GPU和CUDA平台,利用GPU的强大并行计算能力处理聚光仿真程序中的复杂计算,大幅提高程序执行的效率；结果表明,在不失精度的条件下,聚光仿真得到显著的加速。(3)在上述工作的基础上,建立镜场聚焦策略优化模型,该模型在保证吸热器接收高能量的前提下,实现吸热器能流密度的均匀分布；采用改进的遗传算法求解优化模型,确定各镜场子区域的聚焦点；优化后的聚焦策略有利于保障系统运行性能。