超临界机组协调控制系统是超临界机组中非常重要的一部分。目前大部分的超临界机组协调控制系统是以机炉模型为控制对象,忽略了发电机的动态特性,割裂了发电单元和电网及其他发电单元之间的相互联系,而且电网运行工况是随时变化的,对于设计好的协调控制系统,发电单元却只能按照设计工况下的协调程度使用储能,调节有功出力的变化速度,这使得电力系统处于紧急状态时难以充分发挥发电单元参与电网调频的能力。针对这个问题,本文基于完整发电单元进行协调控制器设计。耗散理论是一种从能量角度来分析系统稳定性的理论,它为控制系统的设计提供了新的思路。论文以Lyapunov稳定性理论和输入输出稳定性理论为依据,引出耗散稳定性条件和耗散稳定性定理。并利用耗散稳定性条件和定理推导出一类非线性系统的耗散控制率。依据耗散理论对同步发电机励磁控制器进行设计,论文选用三阶单机无穷大系统数学模型,根据非线性系统耗散控制器的设计方法,对单机无穷大系统进行耗散控制器设计。通过仿真验证,基于耗散理论设计的同步发电机励磁控制器具有更好的抗干扰性。论文对超临界机组完整发电单元进行耗散控制器设计,分别对锅炉、传热管道、汽轮机和发电机励磁系统的工作原理进行机理分析,建立超临界机组完整发电单元数学模型。通过耗散稳定性理论推导出MIMO非线性系统耗散控制律,分析了完整发电单元模型,将模型分为两个子系统,对两个子系统分别进行耗散性分析,并对完整发电单元进行耗散控制器设计。仿真结果表明,通过变工况运行仿真试验和抗干扰性能仿真试验都说明了基于完整发电单元的耗散协调控制器比传统协调控制具有更好的控制品质。