随着煤炭石油等化石能源的枯竭,以及日益严重的环境问题,研究新能源的开发使用至关重要,太阳能作为一种清洁可再生的新能源,己经在很多领域中得到广泛的推广应用。其中太阳能光伏发电是一种清洁可持续的发电方式,但是各种因素导致其在发电过程中具有不确定性和波动性,光伏发电并网受影响以至于制约光伏产业的发展。对太阳能资源和光伏发电系统输出进行精准预测,将有利于电力相关部门对光伏产业展开统筹安排、规划建设以及合理的调度调整计划,从而保证电力系统安全稳定运行并且提高太阳能的利用效率。因此对太阳辐射量和光伏发电系统输出进行有效的预测可以给光伏产业发展提供有效的理论基础。本文致力于提高光伏预测精度以此提高新能源利用效率和保障电网安全稳定运行。本文首先介绍我国太阳能资源分布情况,阐述光伏发电原理及光伏系统组成分类,并利用实际数据分析光伏系统出力特性,通过计算Pearson相关系数定量分析自然因素对光伏影响的相关性及部分光伏电站内部设备对光伏的影响;然后提出基于组合算法的太阳辐射量预测方法,通过对冗余繁杂的历史数据误差剔除、数据矫正、数据分析和组合算法的研究提高太阳辐射量的预测精度,给光伏相关产业的规划选址建设提供合理的依据,并利用实际数据验证太阳辐射量预测模型,并进行预测模型结果分析和对比;然后建立光伏输出功率预测模型,利用新疆地区大唐哈密石城子光伏电站实际测量数据从季度和天气类型两个角度验证功率预测模型,并总结分析模型预测误差和原因;最后开发光伏相关预测软件,实现对光伏预测的可视化工具开发以提高研究的实用性,并介绍预测软件的基本功能和运行操作流程。本文对光伏发电系统相关知识进行了较为详细的介绍与阐述,研究了太阳辐射量预测算法和光伏输出功率预测模型,开发了光伏相关预测软件,以提高新能源利用效率并保障电网安全稳定运行。本文研究内容对太阳能相关产业的开发利用具有一定实际价值和意义。