船舶运输业的能源消耗已经得到国际广泛关注,2021年6月国际海事组织（IMO）海洋环境保护委员会低76次会议（MEPC76）通过了《MARVEL公约》附则Ⅵ的修正案,该修正案旨在提高船舶能效,降低燃油消耗,进一步约束船舶的排放。一般短途渡轮港口靠近市区,船上用于发电的柴油发电机产生包括CO等污染排放,而岸电由于投资成本高,渡轮短期停靠使用率不高,并不被广泛使用。目前,增加大容量储能装置来消除电推渡轮在港口停靠中的排放以及减少燃油消耗被认为是很有研究前景的方案,而设计相应的能量管理策略最大化利用储能装置以及合理配置储能容量极为重要。针对电推渡轮配备大容量储能系统带来的复合动力协调配合问题以及大容量电池运行损耗问题,本文以实际运行的全电推短途渡轮为研究对象,围绕电推渡轮混合动力系统在航程中的能量管理及储能容量配置进行研究。具体的研究工作可概括为三个方面:首先根据柴油发电机、电池厂商提供的数据,利用数据拟合方式得到柴油发电机SFOC曲线、电池运行损耗曲线以及电池循环使用寿命曲线。然后根据案例船航线和航行情况,通过11个航点将整条航线拆分为11个航行状态,为更细致、专业的能量管理策略以及储能容量配置优化研究做好数据与理论基础。接着提出一种基于需求侧功率优化的能量管理策略,根据11个航行状态的特点,建立了基于需求侧功率优化的能量管理策略的目标函数与约束条件,参考案例船航线数据与工况数据,采用灰狼算法进行求解,得到11个航行状态的航速情况、柴油发电机组启停情况以及出力情况,进而调整需求侧功率,使得柴油发电机与储能装置更好的协调出力,提高储能装置的利用度,减少油耗。通过与经典发电侧功率分配优化的能量管理策略对比验证本文所提方法的有效性。最后针对大容量储能装置过多冗余问题,根据本文提出的基于需求侧功率优化的能量管理策略,对储能容量进行重新配置。提出一种考虑大容量储能装置运行损耗的容量配置方法,以储能装置循环使用寿命和运行损耗为目标函数,以储能装置稳定运行为约束条件,通过增加交叉过程和概率变异的灰狼算法求解,得到储能容量配置多目标优化的帕累托前沿。通过与传统考虑经济性的容量配置方法对比验证本文所提容量配置方法的有效性。本文的研究成果具有重要的理论研究意义和工程应用价值,为在电推渡轮上装备大容量储能装置提供容量配置方法和全新的结合航线优化的能量管理方式。