随着船舶不断向智能化和大型化方向发展,船舶电站的负荷急速增加,相应的船舶发电机的功率也随之大幅度增加。随着船舶电力系统容量的不断增加,采用高压电力系统已成为大型船船电力系统的必然选择。由于船舶高压同步发电机是船舶电力系统最核心也是最重要的设备,它的运行状态对于整个电力系统的运行状态起着决定性作用,因此保证船舶高压同步发电机的安全运行对于保证船舶安全经济运行有着非常重大的意义。本文以实验室船舶高压电站物理仿真平台为模型,采用S7-1200 PLC为核心控制器、威纶通MT8100i系列的触摸屏为监控上位机设计了船舶高压发电机保护系统。核心控制器、编程PC机以及监控触摸屏通过Profinet工业以太网通信构成一个微型局域网。PC机通过编程软件TIA将程序下载到核心控制器实现发电机的保护工作,同时将船舶高压发电机的运行状态数据以及保护参数等通过以太网通信发送给触摸屏进行实时在线监控,也可以通过修改触摸屏上某些已授权的参数对发电机的保护参数进行修改。在理论上,研究了船舶高压电站的构成和发电机保护的功能,确定系统的整体的设计方案以及硬件的选择。研究了船舶高压发电机中性点接地的原理,并且对中性点不同接地方式下的单相接地进行了仿真。在设计上,完成了船舶高压发电机组的传统四大保护,即过载保护、短路保护、欠压保护和逆功保护,同时还完成了发电机的内部保护功能设计。同时针对核心控制出现故障的情况设计了船舶高压发电机保护的后备保护环节,在Protection PLC发生故障不能继续实施保护作用后,将由另一台备用的Back-up PLC取代实现发电机的保护功能,以提高保护环节的可靠性。最后,针对设计的控制系统进行了调试,实现本文所设计的船舶高压电站发电机的保护功能,如传统发电机的保护、船舶高压发电机内部保护,以及发电机后备保护。并实现了上位机触摸屏对电站系统运行状态的监控及远程控制。