火电机组包括热力、机械和电气3个子系统，分别对应锅炉、汽轮机／燃气轮机和发电机3大主要设备。3个子系统之间互相耦合，构成一个复杂的热机电系统。

火电机组主要有3个调节系统。一是发电机励磁控制系统，它以发电机机端电压为控制目标，通过对发电机励磁电流或电压的调整，达到调整发电机机端电压的目的。二是机组的转速控制系统，它以机组转速为控制目标，通过对输入原动机的主动转矩的调整来保持系统负荷平衡，达到调整机组转速、维持系统频率为规定值的目标。三是锅炉和汽轮机侧的锅炉汽轮机控制系统，以控制锅炉生产的蒸汽压力和流量（燃气轮机燃料控制方面）。励磁控制系统只影响电气子系统，转速控制系统主要影响机械子系统，而热力子系统由锅炉汽轮机控制系统（燃气轮机控制系统）控制。

整个火电机组的动力系统结构示意图如图2-1所示，主要包括4个部分。

图2-1　火电机组动力系统结构示意图(www.daowen.com)

锅炉汽轮机控制系统输入量为负载需求（LD，手动给定或由AGC给定）、频率（f）、主蒸汽压力（PT）、蒸汽流量（ms），输出量为锅炉的燃料／空气／给水信号、速度负载控制系统的速度负载参考值（L．R．）。

锅炉系统输入量为燃料／空气／给水信号、汽轮机控制阀开度（CV），输出量为主蒸汽压力（PT）、蒸汽流量（ms）。

速度负载控制系统输入量为速度负载参考值（L．R．）、发电机电功率（Pe）、机组转速（ω）、发电机电流（I）、主蒸汽压力（PT），输出量为控制阀开度（CV）、截止阀开度（IV）。

汽轮机系统（包含再热器）输入量为主蒸汽压力（PT）、控制阀开度（CV）、截止阀开度（IV），输出量为机械功率（Pmec）。

在电网安全稳定分析中，对锅炉汽轮机系统一般都采用了不同程度的简化。暂态稳定分析中，很多情况下完全忽略了锅炉汽轮机系统的动态，将机械功率Pmec视为恒定值。更长时间的电网动态过程研究需要考虑原动机的动态和由此导致的机械功率变化，将汽轮机和速度负载控制系统加入模型中，但是不考虑锅炉动态，即认为主蒸汽压力犘T恒定。一般的电力系统仿真软件中都只考虑汽轮机及其调速系统模型，不考虑锅炉动态。当需要考虑更长时间的电网动态过程时，锅炉动态就可能带来一定影响，需要考虑锅炉的模型。