随着世界范围内化石燃料的不断枯竭,传统的以内燃机作为动力装置的船舶已经出现了要退出历史舞台的趋势,而船舶全电力推进系统越来越受到各国的重视,成为海内外研究学者的重点研究方向。运用电力推进的船只相比于传统舰船不仅仅具有节能环保的特点,电力推进系统的占用体积也相对更少,船体布局更加灵活,同时也具有更好的驱动力和更高的推进效率,可以使得船只行动更加灵活,也具备更小的推进噪音和震动。然而船舶电网中往往存在大功率负载,且船舶的启停、倒退、转向等一系列动作都会严重影响船舶电网的直流母线电压,从而威胁到行船安全。因此本文基于一种船舶电网结构设计了混合储能系统,用来消除船舶母线电压的波动问题。本文首先根据传播电力推进系统的典型拓扑结构,对推进系统中的各部分分别进行了原理分析和建模仿真,包括原动机部分(燃气轮机及柴油机)、发电机部分、推进电机部分以及负载螺旋桨。其次根据磷酸铁锂电池和超级电容的电压电流特性分别建立了等效模型并进行了仿真分析。在确定了混合储能拓扑结构之后,搭建了混合储能系统的模型,并对模型中各部分参数给出了详细计算过程,同时进行了简单的混合储能容量配置工作,并对搭建的混合储能系统进行了仿真,检验其正确性。然后根据船舶电力推进系统的特点,制定了混合储能系统的控制策略,包括超级电容和磷酸铁锂电池的充放电规则、过充过放保护和最大功率限值控制,并对包含混合储能系统的船舶电推系统整体进行了仿真,在船只倒车和突然启停两种工况下检验了混合储能系统的有效性。最后,给出了混合储能系统的寿命衰减模型与等效成本模型,给出了混合储能容量优化约束条件,制定了混合储能系统的容量配置优化流程,并采用加入了混沌思想的改进式粒子群算法根据约束条件对储能元件的总成本进行优化求解,在不影响储能效果的情况缩减开支,并进行了仿真验证。