本发明公开一种制动能量回收的牵引光伏发电系统及控制方法，根据实时检测的光伏侧、牵引侧运行数据进行计算，基于计算结果对运行工况进行综合判断，再由判断结果选择合理的控制方案，以对背靠背变流器、光伏发电单元，能量回馈单元进行协调控制，实现铁路牵引用光伏发电系统与两供电臂及10kV电力贯通线路之间的能量交换。本发明有利于光伏电能就近消纳及铁路系统绿色发展，在一定程度上能够实现牵引供电系统的负序补偿，能够有效回收机车再生制动电能及无法消纳的光伏电能，有利于提高能源综合利用率，增加系统经济效益。