船舶综合电力系统把电力推进、高能设备、探测设备和日常用电综合为统一系统来考虑和设计,从而将全船所需的动力以电力的形式集中提供,统一调度、分配和管理,它代表当今船舶动力装置的发展方向。而燃气轮机发电机组相关技术是当今综合电力推进的关键技术之一,对其进行相关研究对于我国船舶动力装置的发展具有重要的意义。本文应用模块化建模方法对燃气轮机发电机组进行了模块划分,应用容积惯性法建立了具有较高精度的燃机各部件子模块的非线性数学模型,利用派克变换建立了发电机的实用数学模型,根据所建各模块的数学模型,建立各模块的通用仿真模型。在此基础上,选择不同部件仿真模块连接,建立了单轴燃机和分轴燃机的整机仿真模型,分轴燃机发电机组整体仿真模型和两台发电机组并联运行仿真模型。利用这些模型,对单轴燃机和分轴燃机稳态动态性能、单燃机发电机组起动过程、突加突减电力负载过程和两台同型号发电机组的并联运行进行了仿真,得到了不同工况下的主机转速、主机扭矩、电网电压、电网频率和电网电流的动态曲线,以及两台并联燃机发电机组有功功率分配规律,仿真结果验证了所建模块的通用性和准确性,同时也为试验台的搭建提供了理论基础。建立燃机仿真模型时对燃机部件曲线特性的处理是关键,本文分别采偏最小二乘法和神经网络拟合法对燃机的部件特性曲线进行了拟合,达到了满意的拟合精度。