船舶电站作为船舶电力系统的核心,肩负着船舶发电和配电的重要职能,其性能好坏直接决定了船舶的运行状况,对于现阶段船舶航行的经济性、安全性、可靠性,以及未来可能大规模应用的电力推进船舶具有至关重要的作用。因此对于船舶电站综合保护系统的研究始终具有重要意义,不容忽视。本文在对实验室船舶高压电站物理仿真平台学习和研究基础上,参考了众多国内外学者的研究成果,确定了利用DSP芯片进行电力参数检测处理,利用PLC进行船舶电站综合保护系统控制的总体设计思路。本方案检测环节采用了TMS320F28335 DSP芯片,通过电力参数采集电路获取发电机和电网的电压、电流、频率等信息,并利用傅里叶算法进行预处理,计算出电压、电流的有效值、相位、功率等相关电力参数。核心控制器PLC S7-1200通过RS485总线及Modbus协议实现与DSP之间的通讯,接收DSP预处理后的各项电力参数,并以此作为判断依据,实现船舶电站综合保护系统的相关功能。另外,为了能够更加清晰直观地了解船舶电站的运行状态,并在综合保护系统动作时发出报警,显示保护动作信息,本文还设计了基于威纶通触摸屏的监控环节。核心控制器PLC S7-1200通过以太网将船舶电站各部分状态信息传输至触摸屏,并通过监控界面实时显示。本文设计完成了船舶电站综合保护系统的相关功能,包括过载保护、短路保护、欠压保护、逆功率保护等发电机外部保护,以及针对发电机定转子的定子绕组单相接地保护、定子绕组短路保护、转子接地保护、不平衡负载保护、失磁保护等发电机内部保护。此外本文还设计了船舶电站的部分自动化功能用以配合综合保护系统,其中主要包括自动并联运行,机组自动启停和自动调频调载功能。在确保人员与发电机安全的前提下,本文对设计内容进行了实验验证,并记录实验结果。实验结果表明本文所设计的船舶电站综合保护系统各功能均能正常实现,满足相关规范要求。相较于使用电量变送器进行电力参数采集的传统船舶电站,本设计具有以下创新点:（1）使用了DSP芯片作为电力参数检测环节的处理器,并且结合傅里叶算法可更加精准实时计算出测量点电压、电流等电力参数,摆脱电量变送器接线繁杂,空间需求大,针对不同电力参数需配置不同变送器的缺点,并能有效抑制谐波分量的影响。（2）经过检测环节的处理可以直接获得测量点电压电流的有效值、相位、频率等基本信息,并可将其作为发电机外部保护的相关判据。而且相较于传统的逆功率保护,本设计不再需要设置逆功率继电器或逆功率检测电路。（3）针对发电机内部保护的部分功能,经过检测环节预处理可以计算出零序电流,负序电流等相关判据,不再需要设置相关继电器或检测电路。（4）使用了DSP芯片的e CAP模块,结合过零检测电路,更加精准地检测测量点频率和并车合闸超前时刻。