本发明涉及一种区域高渗透率光伏储能系统及其能量管理方法，系统包括光伏电池阵列、储能电池组件、变流装置、负载、区域电网和能量管理系统。系统联网运行时，能量管理系统实现功率外环、电压中环、电流内环的三环控制，通过光伏电池阵列的最大功率跟踪和储能电池组件的充放电管理，实现光伏能量最大限度的利用、有功功率平滑输入电网和无功功率补偿；系统孤网运行时，能量管理系统实现电压/频率外环、电流内环的双环控制，为系统提供恒定的电压和频率，维持系统稳定运行。将光伏发电和储能技术充分结合，实现光伏和储能的协调控制，平抑联网点功率波动，实现区域高渗透率光伏发电系统并网发电，有效提高系统能量管理效率、供电可靠性和电能质量。