近年来,随着经济的快速发展,资源和环境问题也日益严重。中国电力消费和化石能源消费都不断提高。由此,可再生能源发电占据更为重要的地位,其供电渗透率逐年提高。然而风电、光伏发电受到自然条件的限制较大,存在能量密度低、电力供应不稳定、不连续等缺点。风光互补发电系统利用了两者的互补性,被认为是应对风能和太阳能资源强烈波动性与不可调性的有效方式。系统的风光配比则是影响其电能质量和经济性的重要因素。本文基于此点,探寻了不同资源条件及不同负荷需求下的系统风光配比值。本文以风光互补发电系统为研究对象,根据系统的拓扑结构对系统主要组成部分的工作原理、特性进行研究,并在MATLAB/Simulink中搭建光伏发电、风力发电系统模型,模拟不同光照强度、温度和风速条件下的输出特性。其次,依据风能、太阳能的评估指标对全国范围内的风光资源分布情况进行区域化分析;同时分析了不同类别用户的负荷需求特性,再根据不同的负荷需求特点分别建立了以功率平稳输出为目标的容量配比模型和以最大可能追踪负荷为目标的容量配比模型。其中,以功率平稳输出为目标的容量配比模型充分考虑了风速和太阳辐射的随机性,采用随机规划理论中的机会约束模型建立配比模型,并运用随机模拟与粒子群算法相结合的方法对模型进行求解;以追踪负荷为目标的容量配比模型充分考虑了风能、太阳能与负荷之间在时间上的相关性,采用基于时序性的仿真模型来进行风光配比;并分别对两种模型进行相应的算例分析。最后,运用第一种模型结合全国风光资源分布特点得出不同区域的系统风光配比结果图。结合第二种模型的算例结果进行运行经济性分析,并与常见的以系统全寿命周期成本最低为目标函数的配比模型所得结果进行比较,可以发现其运行成本要比常见方法配置下的运行成本低了13.23%,故当系统的出力情况能够与负荷需求更好地匹配时,储能元件的工作压力更小,运行成本更低。以上研究内容可以为风光互补系统的规划设计、城市区域间能源综合调整以及日后国家能源互联网的建立提供一定的参考价值。