“十四五”时期,船舶作为交通运输的形式之一,服务于国家碳达峰和碳中和目标,开展节能减排和污染治理是船舶目前的重点任务。针对船舶污染问题,最有效的解决办法是使用清洁能源代替船舶电网中的传统柴电能源。本文以清洁的光伏能源为研究对象,重点分析了在船舶环境下利用太阳能高效发电的问题以及如何提高光伏直流侧经逆变器并入船舶电网的能力。首先,为了准确模拟船舶电网中光伏发电并网系统的运行情况,本文建立光伏电池的模型,并分析船舶光伏曲线的多峰特性,应用MPPT（Maximum Power Point Tracking）技术,采用人工蜂群优化算法完成了船舶光伏多峰曲线最大功率点的跟踪研究,以提高太阳能光伏的发电效率。为保证太阳能发电和直流母线电压的稳定,引入储能元件,提出PI+RC复合控制方法以代替传统的双向DC/DC变换器双闭环PI控制,解决了储能元件与直流母线电压的能量流动问题,以实现船舶直流发电系统电压的稳定。根据以上内容设计了一个功率为5k W的三相船舶光储发电系统,仿真验证在光照变化和负载突变情况下,该发电系统的有效性和所采用的复合控制策略的优越性。其次,本文以三电平T型NPC逆变器为对象,进一步研究光储发电系统的并网问题。介绍几种不同结构类型的逆变器,分析三电平T型逆变器的工作原理和换流过程,指出此结构逆变器存在中点电位的平衡问题。通过坐标变换在三种坐标系下建立船舶LCL并网逆变器数学模型,研究模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）策略,基于空间电压矢量和LCL逆变器数学模型建立MPC离散数学模型,由控制目标计算并设定参考电流,针对并网控制目标和中点电压平衡问题构建代价函数。通过改变逆变器侧电流控制网侧电流,以实现直流侧光储发电系统的并网。为解决三电平逆变器中点电压不平衡问题,在MPC代价函数中加入分压电容中点电位差的约束条件以实现中性点平衡。同时分析设计LCL滤波器,针对LCL滤波器工作时产生的谐振尖峰问题,采用电容电压反馈的有源阻尼方法抑制谐振尖峰。最后,在Matlab仿真环境下搭建船舶光伏发电并网系统的仿真模型,分别对无阻尼和有源阻尼MPC策略下的并网控制进行仿真试验。仿真结果表明,本文采用的有源阻尼MPC控制策略可大幅降低谐波含量,证明本文采用并网控制策略具有良好的控制效果。