随着船舶电力系统容量的持续增大,高电压较低电流的中压电力系统成为一种优化的选择。船舶中压电站为船舶用电设备提供电能,电站一旦出现故障会对全船造成严重的影响,对航行安全产生威胁甚至危及船员生命。因此对船舶中压电站的监测报警与故障保护是十分必要的。针对现有的船舶电站监测设备故障监测报警信息显示不直观与监测设备分散的问题,同时考虑故障保护智能性与集成性,以“大西洋”轮船舶中压电站为参考模型,设计了具有监测报警、故障保护和电能自动管理等功能的船舶中压电站监测单元。首先,设计了一套船舶中压电站能量管理、电能自动分配的监测系统,对负载用电设备通过船舶电气三类负荷法计算出不同航行工况状态下的全船电力系统负载量,根据计算出的结果设计不同工况、不同负载情况下的功率管理系统;其次,设计并实现中压电站监测单元故障监测报警与处理等功能,针对中压电站特点,实现了发电机检漏仪报警处理、短路故障信息监测等功能,实现对中压电站特有功能的监测与保护,并且更加直观的显示故障与参数信息;再次,设计了包括主板卡和数据采集板卡的监测单元硬件并编写程序实现其功能,主板卡用于电站状态监视、功率分配管理以及电站保护,数据采集板卡主要用于采集发电机和中压汇流排参数,以及实现相应功能;最后,根据船上各工况实验数据和设定参数测试中压电站监测单元,对参数监测与显示试验、短路与电网失电试验、检漏仪报警处理实验和检修安全保护试验进行测试,并分别针对各种工况和各故障条件对监测单元相应的参数显示、故障报警、电站保护等功能进行测试。实际测试结果验证了所设计的船舶中压电站监测单元各项功能,其中包括了船舶中压电站的参数采集、故障监测与保护、报警信息动态直观显示等功能的合理性,同时该监测单元还具有如下特点:反应灵敏、运行稳定、信息显示直观简明。与已有的电站监测设备比较,具有交互性更好、更人性化、更便于操作,监测单元结构清晰,方便设备维护与日后升级,设计的船舶中压电站监测单元对船舶电站监测设备的进一步发展具有一定的参考意义。