一种利用超级电容器储能系统调控光伏发电系统的方法，用于解决光伏发电系统的能量补偿问题。其技术方案是，将超级电容器储能系统接入光伏发电系统的电压中枢点；建立超级电容器储能系统和光伏发电系统的广义动量模型；实时检测光伏发电系统中枢点母线电压和超级电容器组件端电压，计算光伏发电系统等效惯性参数和相对于标准状态的动量增量；对超级电容器组件端电压进行调节，使超级电容器储能系统的动量增量的倍值等于光伏发电系统的动量增量。本发明不仅能实时计算光伏电网能量的不平衡程度，对该电网系统进行快速、准确电能补偿，而且储能装置运行寿命长，对环境无污染。