随着科技进步,海洋船舶上大功率用电设备日趋增多,电站的复杂程度日益增大,在传统低压电力系统已不足以满足需求时,船舶中压电力系统应运而生。为了提高船舶电力系统的可靠性和稳定性,还能保证船舶在各种状态下实现功率的最优化配置,对电力系统进行建模仿真研究是很有必要的。首先,结合19100TEU集装箱船"大西洋"轮研究了中压电力系统的结构组成及特点;其次,在保证仿真的真实性和精确性的前提下,利用模块化的建模方法,建立了柴油机及调速分系统模型、发电机及励磁分系统模型、同步发电机并车控制模块模型、变压器模型以及负载模块模型,并将转速控制模块和励磁控制模块结合起来,构成发电机组控制模块;接着,从机组调度控制、发电机频率及负载调整以及功率优化管理这三方面进行电网运行分析及功率管理系统研究;最后在MATLAB/Simulink仿真环境中验证模型正确后,将各个模块和分系统组合起来,得到电力系统整体仿真模型,并对船舶电力系统的典型运行工况、常见故障工况以及并车操作进行了仿真研究。通过对仿真结果进行评估和分析,可以确定本文所建立模型能比较准确地反映船舶电力系统实际运行的情况,同时可以避免在实船上进行工况试验和故障测试的高成本、高危险。