为了实现能源利用的全方位可持续发展,可再生能源的利用变得越来越重要,对新能源技术的研究力度也在不断加大,尤其是可再生能源发电技术。虽然风力发电、太阳能发电及沼气能发电等发电技术在国内外成熟度已经很高了,但是受到各种环境因素的影响,这些可再生能源发出的电能并不稳定可靠。因此本文将风能、太阳能、沼气能组合在一起,构成风光沼互补发电系统,可以有效解决外界环境和其他客观因素造成的各种问题,实现连续稳定的供电。该系统可用于一些常规电网覆盖不到或者供电状况较差的地区,提升地区供电的可靠性和连续性。本次设计主要是对小型风光沼互补发电控制系统展开研究,研究内容如下:首先对风力发电系统、光热发电系统、沼气发电系统、蓄电池的结构、工作方式及数学模型开始阐述,详细剖析了各个发电部分的发电特性;然后研究了风力发电系统、光热发电系统、沼气发电系统和蓄电池组的控制策略,风力发电系统采用最大功率跟踪控制(MPPT),通过扰动跟踪控制方法来实现风力发电系统的最大功率输出;光热发电系统选取光强跟踪技术进行太阳位置的跟踪,从而提高系统接收太阳辐射强度的效率;蓄电池组采用最大功率(MPPT)充电与阶段式充电控制策略相融合的控制策略。在MATLAB/Simulink中搭建系统的仿真模型,首先对风力发电系统、光热发电系统、沼气发电系统及蓄电池的仿真模型进行仿真实验,其次对整个控制系统进行仿真实验,实现在不同天气情况下的发电模式的自动协调控制。根据整个系统的控制策略和仿真实验分析,采用STC8F系列单片机对整个小型风光沼互补发电控制系统进行硬件设计和软件设计,硬件电路设计包括光强跟踪模块、信号采集模块、DC-DC变换模块、驱动模块、报警与保护模块及显示模块,软件设计包括主程序、风力发电及MPPT控制子程序、光热发电系统及光强跟踪子程序、沼气发电程序和蓄电池充放电控制程序。根据设计需要,对系统的各个部分进行设备选型,并进行实物连接和实验测试;由实验结果可知,小型风光沼互补发电控制系统总体控制方法和策略,以及软硬件设计方法可操作性强,具有很好地实用价值。