船舶电气容量的增大,船舶电压等级升高,船舶高压发电机组成为了当前研究的一个重要课题。为了研究船舶高压发电机组,本文依据大型集装箱船的高压发电机组参数,搭建船舶高压发电机组数学模型,并通过MATLAB/Simulink仿真验证模型的准确性。然后,针对船舶高压发电机组出现的部分典型故障进行分析研究。根据研究所得,对发电机典型故障进行功能仿真并应用到模拟器中,满足学员教学与培训要求。首先,根据船舶高压发电机组的有关资料,对船舶高压发电机组进行了简单的介绍,然后对船舶高压发电机组进行数学建模,主要包含柴油机及其调速器数学模型、同步发电机数学模型、励磁控制器数学模型以及负载模型。在MATLAB/Simulation中进行仿真,将仿真结果与《钢质海船入级规范2018》以及实船数据作比较,验证模型的正确性。针对励磁系统调节特性不稳定,提出一种优化策略,在传统PID控制方式的基础上加入模糊控制与变论域思想组成变论域模糊PID,并通过MATLAB/Simulink进行验证,通过与传统PID控制方式下的输出端电压作比较,发现加入模糊控制与变论域思想后,发电机输出电压在快速性以及稳定性方面具有优化效果,证明该优化策略具有一定实用意义。其次,在VC++6.0中对验证的数学模型进行编程,并将其加入到模拟器中。根据实船资料对发电机部分界面进行仿真,结合数学模型以及界面研制出高压电站操作模拟器,并在高压电站操作模拟器的基础上进一步研制出高压电站考试模拟器,并将其应用到学员的教学与培训中。最后,针对船舶发电机组的部分典型故障进行分析研究,包括电网单相接地故障、发电机内部相间短路故障以及励磁系统的故障,并在模拟器中实现故障设置、故障现象显示,用于指导学员进行故障排查。研究结果表明新型励磁控制方式对发电机电压控制效果更理想,有进一步研究的价值,对模拟器进一步开发应用将对学员培训起到积极作用,有很大的应用空间。