燃气轮机凭借其重量轻、体积小、启动快、维修方便、运行可靠、污染小、热效率高且调峰性能好等优点,近年来在世界范围内得到了迅猛发展,燃气轮机及其组成的联合循环发电已经成为世界电力工业的必然发展趋势。而我国在重型燃气轮机的设计研发、制造与控制系统设计等方面的水平跟国外发达国家仍然存在一定的差距。所以对重型燃气轮机进行动态过程仿真与控制策略研究可以为燃气轮机的设计、研制、调试和运行等各阶段提供必要的技术支持。本文以某重型燃气轮机为研究对象,在考虑空气可压缩性的基础上,对泵类机械低转速特性相似理论进行了改进,给出新的变指数相似定律,有效地拓展了压气机低转速特性。对某重型燃气轮机进行了模块化划分,并建立了其进排气系统、压气机、燃烧室、透平与转子等模块数学模型与SIMULINK仿真模型。对燃气轮机启动升速控制、转速/功率控制和IGV排气温度控制等主要的控制系统进行了详细的控制策略分析,并在SIMULINK仿真平台下建立了相应的仿真模型。最后建立某重型燃气轮机动态过程与控制系统总体仿真模型,为某重型燃气轮机启动、停机、调频等变工况过程与控制系统的性能分析与设计优化提供了仿真平台。利用燃气轮机与其控制系统仿真模型对燃气轮机启动、停机与调频等动态过程进行了仿真分析,给出了燃气轮机相关性能参数随时间的一个变化规律,并对其进行了详细的分析与研究,仿真结果可以很好地反映各参数在燃气轮机启动与停机过程中的变化规律。结果表明本文建立的仿真模型是合理的可行的,可以为燃气轮机的设计、研发、调试和运行提供一定的技术支持。