近几十年来随着各种船舶科技的飞速发展,进而要求船舶电力系统的结构越来越复杂,船舶电力系统中将包含了数量繁多的电力器件和大规模的船舶电力负载。综合电力系统理论与传统船舶电力系统有着很大的不同,发生故障的数量和形式都将不同,并且变得难以控制。另外,现在对船舶综合电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求,因此需要对船舶综合电力系统的运行特性进行深入的分析。本文建立船舶综合电力系统仿真模型和飞轮储能系统仿真模型,并进行了故障和稳定运行情况下的仿真分析。文中首先对船舶综合电力系统的构成和其功能特点做了深入的分析,以系统的功能作为基础对综合电力系统运用了模块化的处理方法,把综合电力系统按照原动机、发电机、变频调速、电动机和螺旋桨等部分分解成不同的功能模块,并分别建立数学模型。然后在PSCAD/ EMTDC仿真软件中参照数学模型搭建出各部分仿真模型,进而搭建出综合电力系统整体的仿真模型;并在仿真模型中针对综合电力系统的不同运行特性进行仿真分析,主要仿真了综合电力系统中的各种不同类型的短路故障和发电机失磁故障。最后,针对提高综合电力系统的稳定性问题,提出了在系统中增加飞轮储能装置;对飞轮储能装置的原理及数学模型进行了分析,搭建了飞轮储能装置的仿真模型,并把飞轮储能装置的模型加入到之前的综合电力系统仿真模型中,通过对带飞轮储能的综合电力系统发生不同故障情况下进行仿真分析,得到其对于提升稳定性的可行性。从仿真结果中得到了船舶综合电力系统在各种短路故障和失磁故障时的各种参数的变化形式和对稳定性的影响,在加入飞轮储能装置后,对船舶综合电力系统的稳定性有一定提升。本文在系统仿真模型的建立时按照实际系统的运行特点进行搭建,虽然在数学模型的建立时为了减少工作量对一些模型进行了简化处理,但是不会对各种运行状态下的仿真产生严重影响,所得到的动态变化曲线也与实际运行中的过程相同,所以通过系统仿真来代替实际系统的变化过程是完全可行的,得到的仿真数据和结论也对实际综合电力系统的稳定运行有一定的参考价值。