随着能源短缺和环境污染问题突出，清洁能源的开发研究和电控技术越来越受到关注。燃气发电机组利用天然气发动机提供动力驱动发电机发电，其发电频率大小及稳定性是供电质量的重要指标，而燃气发电机组的频率控制主要是通过天然气发动机转速控制来实现的。因此，本文针对以天然气为燃料、由火花点火发动机驱动的发电机组进行电控系统总体设计，包括燃气发动机的建模与仿真、燃气发电机组控制策略的设计、燃气发电机组控制系统仿真等。首先，分析了天然气发动机电控系统的基本工作原理、电控系统组成等，包括空气进气系统、天然气供气系统等，并基于GT-Power建立了天然气发动机一维仿真平均值模型，包括利用神经网络对相关变量关系进行训练、相关损失的标定等；进而在分析天然气发动机与发电机匹配的基础上，研究了燃气发电机组的控制策略，并基于PID控制与神经网络控制算法对天然气发动机电控系统控制策略进行了设计与仿真验证。结果表明，所设计的控制策略能较好的实现天然气发动机的转速控制，确保了燃气发电机组的工作稳定性。