风能和太阳能作为新能源技术应用的重要研究领域，越来越受到人们的青睐。湖南作为两型社会试验区，有必要充分利用风能和太阳能等清洁能源。大量采用风光互补照明系统应是城市节能照明的发展方向，具有十分广阔的前景。而湖南地区的气候特点以及风能和太阳能的相对匮乏，决定了风光互补照明系统应具有不同的特点和要求。因此，开发适合湖南地区的风光互补照明系统就显得非常有必要，且有较大的工程实际价值。本文研究了风光互补照明系统的结构、组成和原理。根据湖南地区的特点，设计了新的控制系统，提出了新的控制算法，克服了传统风光互补照明系统能源利用效率不高的缺点，同时系统照明能满足湖南地区最长无风无光照天数的要求。针对所提出的系统，本文主要展开以下四部分的研究：(1)将大型风力发电机的转速控制和桨距角控制算法应用到风光互补照明系统的风力发电机中，其目的是克服定桨距角风力机启动风速高和额定以上风速失速的缺点。通过对比仿真定桨距角控制和变桨距角控制算法，证实这一结论。(2)在风光互补照明系统的光伏发电中，研究最大功率跟踪算法。提出定电压启动变步长扰动算法，并与定步长扰动观察算法进行仿真比较。结果表明，本文所提算法能够同时保证跟踪速度和稳态精度，提高了光能的利用效率。(3)根据湖南地区风能和太阳能资源的特点，对风光互补照明系统的容量进行合理配置。(4)设计以DSP处理控制芯片TMS320F2812为核心的光伏发电系统最大功率点跟踪控制的硬件电路和控制软件，并搭建相应的实验平台，对扰动观察法实现最大功率点跟踪进行实验验证。