“一带一路”建设加强了我国与沿线国家和地区的贸易,对外贸易增加又带动现代船舶行业的发展。现代船舶发展趋向大型化,设备趋向智能化。船舶用电设备种类和数量都在增加,对船舶电能的生产、分配和消耗提出了新的难题。为此,需对船舶电站进行自动化控制,对负荷有效管理,保证船舶供电连续性。同时还要保证供电可靠性,系统的保护单元不可缺少,这样有利于用电设备的正常运行,提高工作效率。本文介绍了船舶电站自动化系统及其保护单元的主要功能与原理,依托大连海事大学船舶电站物理仿真平台,对船舶电站自动化系统进行总体硬件设计,并对各个部分硬件具体实现细节进行阐述,例如电流、电压和频率采集电路设计。数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)将采集到的电压、电流通过RS485总线传输给可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),作为PLC逻辑判断依据。PLC作为核心控制器,对系统状态进行综合分析和判断,实现船舶电站自动化功能,包括船舶发电机的自动启动、准同步并车、自动调频调载、轻载解列、重载询问、次要负荷分级卸载等;同时也为船舶发电机提供了过载、短路、欠压和逆功率保护,保证用电安全。本文完成了船舶电站监控系统的设计,并展示了监控系统的组态界面。WEINVIEW MT8100i触摸屏显示电力参数、故障报警,并控制船舶电站运行状态,为工作人员提供有用信息。针对所设计的内容,在实验平台进行验证。在取得现场数据后采用最小二乘法对船舶电站的调速特性拟合,利用示波器显示了并车前后电流变化,并分析了相位检测误差,同时验证了负载转移过程的快速性和平稳性,使自动化功能得到优化。实验结果表明该系统能在实验平台上连续稳定运行,证明了该设计方案的可行性。