سیستم های کنترلی را می توان بدین صورت تعریف کرد که، سیستم های كنترلی از اجزایی تشكیل شده اند كه در ارتباط با یكدیگر كار خاصی را در جهت هدفی معین انجام می دهند. بنابراین یك واحد نیروگاهی به عنوان یك سیستم تبدیل و تولید انرژی دارای مشخصه های فوق می باشد.

   هدف از كار نیروگاه تبدیل انرژی شیمیایی موجود در سوخت به انرژی الكتریكی مورد نیاز جامعه است و در این رابطه ورودی اصلی نیروگاه سوخت و میزان انرژی الكتریكی تولیدی خروجی آن می باشند. ارتباط بین ورودی و خروجی را كار یك نیروگاه گویند. اجزا اصلی نیروگاه عبارتند از بویلر، توربین و ژنراتور.

 1.كنترل بویلر

   سیگنال اصلی كنترل بویلر (بویلر مستر) بر سه پارامتر مهم سوخت، هوا و آب، بایستی تاثیر داشته باشد كه و تقدم و تاخر اثر آن ها با اهمیت می باشد. مثلا قبل از ورود سوخت، بایستی هوا به بویلر وارد شده باشد و برای كم كردن بار واحد ابتدا سوخت كم می شود و سپس هوا، این عمل توسط سیستم محدود كننده ضربدری Cross limit انجام می شود و سیگنال های خروجی این سیستم به عنوان نقطه تنظیم Set point حلقه كنترل سوخت و هوا استفاده می شود.

   در كنترل سوخت باید به این نکته توجه داشت که فشار سوخت را نمی توانیم زیاد بالا ببریم. لذا سوخت را در یك حلقه به گردش در می آورند تا در اثر كنترل فشار (توسط شیركنترل در مسیر برگشت سوخت)، اثر اصطكاك استاتیكی مایع سوخت خنثی شده و سوخت بدون تاخیر در موقع نیاز وارده مشعل شود.

   در بعضی موارد سوخت را قبل از گرمكن به مسیر برگشت هدایت نموده تا سوختی كه مصرف نمی شود گرم نشده و از این رو در انرژی صرفه جویی شود. كنترل سوخت برگشتی توسط كنترل والو مربوطه صورت می گیرد كه فرمان این شیر یا از فشار بعد از هیتر و یا از موقعیت والو اصلی مسیر برگشت صادر می شود.

   در استفاده از سوخت گازی، بخاطر حجم زیاد سوخت معمولا در مسیر برگشت از دو كنترل والو به صورت موازی استفاده می شود.

   برای كنترل هوا معمولا چند مشعل تواما كنترل می شوند. البته كنترل تك تك مشعل ها حالت خوبی به نظر می رسد ولی بخاطر مسایل تكنولوژیكی مقرون به صرفه نمی باشد. به جهت اینكه فشار هوا قبل از مشعل ها بایستی ثابت باشد (بدون توجه به تعداد آن ها) لذا فشار هدر اندازه گیری شده و فرمان لازم را برای دمپرهای پس از فنها ارسال می دارد.

3. كنترل آب تغذیه

   هدف از كنترل آب تغذیه تنظیم دبی آب به گونه ای است كه سطح آب درام در تمام شرایط در یك حد مشخص باقی بماند. یكی از روش ها کنترلی این است كه ابتدا فشار درام را اندازه گیری كرده، با ست پوینت مقایسه و به كنترل والو سرعت پمپ (كوپلینگ هیدرولیكی) اعمال شود. از طرفی چون عمل این كوپلینگ كند است از یك حلقه كنترل سریع در داخل یك حلقه كنترل كند استفاده می شود. در وهله اول كه احتیاج به دبی آب كم است كنترل روی والو انجام می گیرد و اگر دبی زیاد نیاز باشد كنترل روی دور پمپ انجام می شود. برای كنترل بهتر از دو والو موازی استفاده می شود كه برای درصدی از بار از والو رنج پایین و برای بقیه بار از والو رنج بالا استفاده می شود.

   به علت حساسیت و خطاهای اندازه گیری، سیستم كنترل آب تغذیه از جمله پیچیده ترین حلقه های كنترل می باشد كه معمولا از مدار كنترل سه عنصری (سطح درام، فلوی بخار، فلوی آب تغذیه) استفاده می شود.

4. کنترل درجه حرارت

   درجه حرارت بخار خروجی از بلویلر باید تا جای ممکن همواره ثابت باشد. به منظور جلوگیری و یا کم کردن تاخیر در تنظیم دمای خروجی بویلر را درجه حرارت قبل از سوپرهیتر اندازه گیری می شود تا تغییر در درجه حرارت خروجی زودتر حدس زده شود. زیرا امكان دارد بخار هنگام عبور از لوله های سوپرهیتر با دمای متفاوت خارج گردد لذا دمای دو طرف سوپرهیتر اندازه گیری می شود.

   از سوی دیگر چون ممكن است كه آب اسپری نتواند درجه حرارت را كنترل كند از سیستم های كمكی استفاده می شود. این سیستم ها عبارتند از G.R.FAN و تغییر زاویه مشعل ها كه فقط در بویلرهایی كه مشعل ها در گوشه های بویلر قرار دارند استفاده می شود و با تغییر زاویه مشعل ها انرژی تشعشعی تغییر داده می شود.

5. كنترل توربین

   پارامتر خروجی كنترل شونده در یك توربین، دور آن است و ورودی كنترل كننده میزان دبی بخار ورودی با كیفیت ثابت (درجه حرارت، چگالی، …) می باشد. مكانیزم كنترل توربین، یک سیستم هیدرولیكی است كه روغن آن توسط پمپ تامین می شود. سیستم های هیدرولیكی مینیمم گیر هستند بدین معنی که آن سیستم كنترلی كه كمترین فشار روغن كنترل را داشته باشد در كنترل گاورنینگ والوها دخالت می كند.

   فرمان والو ورودی توربین از حلقه كنترل هیدرولیك صادر می شود. از عوامل موثر روی حلقه كنترل، فشار قبل از والو می باشد تا در اثر زیاد باز شدن والو افت فشار بیش از حد ایجاد نگردد. سرعت و شتاب توربین بسیار مهم هستند و در حلقه كنترل موثر می باشند (حلقه های كنترل سرعت و شتاب).

   فشار كندانسور برای توربین محدودیت ایجاد می كند و در كار آن موثر است (حلقه كنترل فشار كندانسور).

   كنترل بار نیز از عوامل مهم و موثر در كار توربین است. درجه حرارت طبقات آخر توربین LP بخصوص موقعی كه توربین بی بار كار می كند بسیار بالا می رود و حتی احتمال ذوب شدن آن ها می رود و بایستی بوسیله سیستم كنترلی بتوان با پاشیدن آب آن را خنك كرد.

   سیستم روغنكاری که در هر توربینی وجود دارد دارای تجهیزاتی به قرار زیر است:

-پوش باتون استارت و استپ موتور پمپ كمكی روغن AC و نشان دهنده آمپر آن

-پوش باتون استارت و استپ موتور ترنینگیر و آمپرمتر مربوطه

-پوش باتون استارت و استپ پمپ روغن اضطراری DC و آمپرمتر مربوطه

   هر كدام از موارد بالا دارای یك نشان دهنده فشار و روغن نیز می باشند. دیگر نشان دهنده های توربین و تجهیزات آن ها عبارتند از:

-- پوش باتون استارت و استپ وكیوم پمپ و آمپرمتر و فشارسنج مربوطه

-- موتور سانتریفیوژ روغن برای تصفیه روغن

-- موتور فن های مربوط به گلند كندانسور جهت تخلیه بخار گلندها

-- پوش باتون های مربوط به تروتل والو جهت افزایش و كاهش بار و فشارسنج مربوطه

-- پوش باتون های اسپید چنجر و فشارسنج مربوطه

-- پوش باتون مربوط به لود لیمیت و فشار روغن آن

-- كنترل والو درین توربین

-- نشان دهنده موقعیت تروتل والو

-- نشان دهنده موقعیت گاورنیگ والوها

-- پوش باتون های مربوط به تست تروتل والو و گاونیگ والو

-- ركورد و نشان دهنده خلا كندانسور

-- ركورد مربوط به دمای روغن یاتاقان ها و فشار روغن آن ها

-- ركورد مربوط به دمای بخار و پوسته توربین

-- ركورد مربوط به ارتعاشات و دیفرانسیل اگسپانشن

-- نشان دهنده سطح تانك روغن

-- نشان دهنده فشار و دبی لایواستیم

-- پوش باتون های مربوط به تریب اضطراری توربین

6. كنترل ژنراتور

   خروجی ژنراتور به عنوان خروجی اصلی یك نیروگاه محسوب می شود. بنابراین اصل كنترل باید بر اساس پارامترهای كنترل شونده خروجی باشند. خروجی متغیر از یك ژنراتور، جریان موثر آن بوده و خروجی های تنظیم شونده ولتاژ فركانس می باشند.

   حلقه كنترل AVR )Automatic Voltage Regulator ) برای كنترل ژنراتور به كار می رود. با یك PT ولتاژ اندازه گیری می گردد و به جریان تبدیل می شود و بوسیله كنترلر PID به ترانزیستورها داده می شود كه با تغییر زاویه آتش آن ها جریان تحریك تغییر می كند. همچنین از محدود كننده حد بالا و پایین برای ولتاژ استفاده می شود. چون پس از ترانس اصلی افت ولتاژ خواهیم داشت جریان عبوری را نیز اندازه گیری كرده و با ولتاژ جمع می كنند تا اگر جریان زیادی نیز از ژنراتور گرفته شد ولتاژ ثابت بماند.