电力推进系统凭借操纵灵活、经济性好、安全性高等优点被逐渐应用于现代化商船中,但是大功率用电设备以及大量电子元器件的使用导致了系统结构越来越复杂。其中,大功率设备的负荷变化会对电网造成冲击,电子元器件产生的谐波会干扰用电设备正常运行,复杂的系统结构在恶劣的工作环境中容易发生故障。因此,为提高船舶运行的安全和控制性能,本文以电力推进船舶的电力系统为研究对象,从设备可靠性、电网谐波和典型扰动方面对电力系统稳定性展开研究。首先,搭建包括柴油同步发电机组模型、异步电机矢量控制系统在内的电力推进船舶电力系统模型,并采用粒子群优化算法对柴油机调速器控制参数进行最优配置。针对速度传感器在恶劣工作环境中可靠性降低的问题,使用基于转子磁链的模型参考自适应转速辨识装置估测电机转速。为提高装置的转速辨识精度,提出使用单神经元PI控制器作为模型参考自适应系统的自适应机制,实现控制参数的在线自整定。仿真结果表明,使用单神经元PI控制器的无速度传感器具有良好的转速估测精度。为研究谐波对电力推进船舶的电力系统稳定性的影响,建立谐波分析等效电网模型,使用快速傅里叶分析法对谐波电流进行分析。针对电力系统谐波含量过高导致系统稳定性降低的问题,对多相整流技术和有源电力滤波技术进行分析,提出使用并联型有源电力滤波装置对电网谐波进行抑制。仿真结果表明,并联型有源电力滤波装置具有良好的谐波抑制效果,对提高系统在谐波影响下的稳定性具有重要作用。为分析电力系统在大扰动下的动态响应过程和暂态稳定性能,根据电力推进船舶电力系统模型,进行负荷冲击、三相短路故障、发电机组跳闸故障三种典型扰动下的仿真试验,使用瞬时调速率、稳定时间、静态和动态电压调整率等稳定判据对仿真结果进行分析。仿真结果表明,搭建的电力系统在大扰动下能够保持良好的稳定性能。