人类进入21世纪，一场新的能源革命正悄然进行。根据经济社会可持续发展的需要，人们迫切呼吁建立以清洁、可再生能源为主的能源结构逐渐取代以污染严重、资源有限的化石能源为主的能源结构。在此背景下，创新性的提出光伏能源与生物质能协同互补发电方案，利用生物质气化发电抑制光伏发电的波动性和随机性，使整个系统持续稳定的输出高质量电能。　　首先，研究和分析光伏发电基本结构和输出特性。构建电池模型和光伏组件模型，构建基于超级电容阵列储能的光伏发电结构。对光伏发电效率优化改进：采用基于Klien模型的光伏阵列最佳倾角优化，通过方程式优化光伏组件的间距，建立光伏组件支架自动跟踪系统数学模型；采用具有稳定性和快速性的基于太阳能电池模型的改进型MPPT算法，使光伏阵列在最佳动作电压下运行。对并网优化：逆变器三相静止坐标系向两相动态坐标系等效转换，实现多变量的解耦和简化；由电流PI调节器、电压前馈、锁相环等构成的逆变控制系统进行并网；采用对称分量法的软件锁相减少对系统锁相的影响，以提高系统抗干扰性。通过仿真验证并网的可行性。另外，采用一种改进型超级电容器阵列电压均衡方案，且经过仿真验证其有效性。　　其次，选择生物质气化发电作为发电模式，研究其发电系统基本结构和特性。分析系统的组成、分类，和生物质气化、燃气净化和发电的过程，并研究各装置作用。综合分析选定循环流化床和内燃机应用在光伏与生物质协同互补发电系统中。　　最后，分析光伏与生物质互补发电特性及运行规划，设计互补发电系统结构、光伏与生物质发电的容量配比。通过 BPSO算法对互补发电系统优化负荷分配，实现机组最优组合，减少生物质原料消耗量和运行成本，提高经济性。