随着社会进步与经济发展,现有能源结构已经无法满足人类需求,需要借助新能源缓解能源危机。光伏能源以其清洁环保,能量巨大等优点备受瞩目,成为全球各国争先研究的重点对象。然而,单一光伏发电方式在天气状况不理想的情况下,可能无法满足用户正常需求。此时,加入储能系统就可以保证能量正常输出,不再受日照强度、时间长短等外部环境因素的影响。首先,本文详细介绍了光伏发电系统的主要组成部分,分别给出光伏电池的基本工工作原理和P-U特性、I-U特性,介绍和分析了最大功率跟踪的基本工作原理以及常用的三种最大功率跟踪算法:恒定电压法、扰动观察法和电导增量法。其次,介绍了铅酸蓄电池和超级电容器的工作原理及相应的数学模型,并对各自的充放电特性进行了仿真分析。结合蓄电池和超级电容器不同的特点以及几种常用的混合储能系统电路结构,提出了经过电流可逆斩波电路并联的蓄电池和超级电容器混合储能的电路结构,该结构能够使蓄电池和超级电容器的容量配置更加灵活,并且能充分发挥各自的优势。再次,构建铅酸蓄电池和超级电容器混合储能系统,并根据混合储能系统4种运行模式以及负载需求,使单向DC/DC变换器与双向DC/DC变换器在不同工作状态之间灵活切换。针对不同功率变换器的不同工作模式,采用不同的控制方法。综合光伏电池、蓄电池以及超级电容器充放电特性,给出一种混合储能系统能量控制策略,确保能量在系统中合理有效的流动。最后,利用MATLAB建立含有蓄电池超级电容器混合储能的光伏发电系统模型,通过改变光照的强弱以及负荷缺额的大小,模拟光伏发电中的功率波动,以验证所提出的混合储能结构对功率波动的抑制作用。