一种光伏电源混合储能系统，它包括超级电容器、蓄电池组、后备储能系统、三个储能电感、六个带有反并联二极管的IGBT和状态监控器，所述超级电容器与第一储能电感串接后一端接光伏电源直流母线负极，另一端分别经第一IGBT和第二IGBT接直流母线的负极和正极，所述蓄电池组与第二储能电感串接后一端接直流母线负极，另一端分别经第三IGBT和第四IGBT接直流母线的负极和正极，所述后备储能系统与第三储能电感串接后一端接直流母线负极，另一端分别经第五IGBT和第六IGBT接直流母线的负极和正极。本发明将三种储能单元优势互补，提高了供电质量和光能利用率，有效延长了系统运行寿命，降低了运行成本。