随着现代船舶电力系统容量的不断增大,电网结构日趋复杂,特别是基于全电力推进的新型舰船的发展,对舰船电力系统的运行安全和自动化水平提出了新的、更高的要求。目前,舰船电力系统继电保护装置仍以功能简单的机电型保护为主,电网运行状态的在线监测大多以模拟式仪表方式构成,已难以满足舰船电力系统自动化的发展需要。因此,借鉴陆上大型电力系统综合自动化系统的研究和应用经验,研制、开发集微机保护和运行状态在线监测为一体的新型舰船电网自动化系统,对提高舰船电力系统的安全运行水平和生命力具有重要的现实意义,并有着广阔的应用前景。论文首先对舰船电力系统继电保护与运行状态在线监测的研究和应用现状及存在的主要问题进行了分析和综述,在此基础上,针对舰船电力系统的运行特点和要求,提出了一种集保护与监测功能为一体的综合自动化系统的总体设计方案。文中详细介绍了总体方案的设计原则和功能配置特点。硬件平台的设计是微机保护与监测系统研制过程中的重要一环。论文借鉴了传统电力系统微机保护与监控装置的研发经验,提出了适用于舰船电网自动化要求的微机保护与监测系统的硬件构成方案,并完成了主要模板的设计与选型。论文系统介绍了硬件平台的基本结构、CPU模板的资源配置以及外围主要插件的电路实现。保护性能对舰船电网的运行安全有着重要影响。论文针对目前舰船继电保护在功能配置和实现原理中存在的问题进行了深入分析,在此基础上,借助微机技术的应用优势,提出了一种新的舰船微机保护的构成原理和实现方案,进一步提高了舰船保护的总体性能。论文详细介绍了所采用的主要保护原理和基本算法。软件设计是保护装置研制过程中的工作重点之一。在软件设计中,采用了模块化的设计方法,以便于软件的开发、维护和功能扩展。文中介绍了软件的基本结构和主要功能模块的实现方法。由于舰船电网电力设备运行环境恶劣,如何提高微机保护与监测装置的抗干扰能力是装置开发中需要关注的重要问题。论文重点对电磁干扰产生的特点和影响进行了分析和探讨,介绍了在装置设计过程中所采用的软硬件相结合的抗干扰措施。论文最后对课题研究工作进行了总结,并对下一步研究工作的重点进行了阐述。