随着我国经济快速发展和人民生活水平的不断提高,社会对能源需求的压力不断加大,而以煤、石油为代表的常规能源储量则会以更快的速度萎缩并最终导致枯竭。另外,我们必须清醒的认识到,常规能源体系在推动经济快速发展的同时,也带来了一系列严重的问题,比如环境污染、生态系统破坏等等。在能源危机和环境污染的压力下,人们越来越关注绿色能源,可再生能源已成为一个比较理想的选择。在这种大背景下,以风电、太阳能为代表的清洁能源,在世界许多国家都得到了迅速发展,倍受人们的青睐。由于风能和太阳能具有互补性,所以风光互补发电系统在技术上就成为可能。本文主要研究对象为风光互补发电系统,主要从负荷预测以及最大功率跟踪两方面着手研究。精确预测风光互补发电系统的负荷,可以经济合理的对系统内部的发电机启停进行设计,确保系统运行的安全稳定,同时还可以有效的降低发电成本,提高经济效益和社会效益。根据风光互补发电系统的历史负荷数据,采用传统的GM(1,1)模型对数据进行分析,发现传统的GM(1,1)模型不能满足精度的要求。提出了含参线性函数的变换法对传统的GM(1,1)模型进行改进,对2016-2017年风光互补发电系统的负荷进行预测。预测结果表明改进GM(1,1)模型可以用来精确的预测风光互补发电系统的负荷,以便于最大功率跟踪的研究。本文重点分析了几种常用的最大功率跟踪算法,总结不同算法的优势和劣势,在传统控制算法的基础上,加以改进,提出适于光伏发电系统的新型最大功率跟踪方法以及适于风能发电的新型最大功率跟踪控制方法。对于光伏发电系统,在基于恒压法、扰动观察法、电导增量法优点的基础上,采用了新型变步长最大功率跟踪控制策略(CPI法)。对于风能发电系统,结合变步长最大功率算法的基础上,利用了基于模糊PID控制的最大功率跟踪算法。最后结合光伏发电系统最大功率跟踪仿真模型和风力发电系统最大功率跟踪仿真模型,在MATLAB中建立风光互补发电系统最大功率跟踪仿真模型,仿真结果表明,所采用的最大功率跟踪控制策略具有良好的控制效果,并使风光互补发电系统稳定的输出功率。