火力发电机组协调控制系统是一个复杂的多变量非线性控制系统，具有大迟延、大惯性、时变性、强耦合等特点。其中，主蒸汽压力稳定性和负荷适应性是一对最基本、最主要的矛盾，自动控制就是为保证火电厂热工过程中的热力设备经济、安全运行。通常的协调控制策略不能满足电网对发电机组协调控制系统的设计要求和控制要求。其中，发电机组的三个主要设备，锅炉，汽轮机和发电机通过相互间耦合影响联系构成一个不可分割的整体，任何一个设备由于操作或外界引起运行状态的变化将通过耦合效应引起其他设备运行状态的变动，机炉电三个设备在操作和控制过程中应该是相互制约又密切联系的。本文将重点讨论通过调整现有发电机组协调控制系统基于简化模型的协调控制性能的限制性，片面的考虑压力负荷控制，发电机动态过程被忽略的缺点，因此有必要在发电机组完整模型的基础上，设计发电机组（锅炉—汽轮机—发电机）协调控制系统，以提高发电机组的自动化控制的质量和性能。本文在分析了协调控制对象动态特性及其物质能量转换过程的基础上，建立了机炉负荷压力以及发电机单机无穷大系统的数学模型，为综合控制系统的设计仿真做好前期准备。本文以300MW发电机组作为仿真被控对象。同时，采用协调度与非线性自抗扰控制算法相结合的方法设计基于发电机组完整模型的协调控制系统。仿真试验结果表明，基于非线性自抗扰控制算法设计的协调控制策略，能很好的解决受控对象的大时滞特性和多扰动特性，有较好的抗扰性和鲁棒性。