汽轮发电机组的调节系统对保障汽轮机组安全稳定运行至关重要，对电网的一次调频意义重大。通过对调节系统模型参数进行辨识，可以监测系统的运行状态和特性变化。调节系统模型的建立和参数的正确辨识对于电网的稳定分析具有重要意义。 本文详细阐述了汽轮机的动态特性，建立了汽轮机调节系统各个环节的数学模型，并进行了必要的降阶简化，得出适用于参数辨识的数学模型：电液伺服执行机构模型、高压缸中间容积模型、再热器中间容积模型和主蒸汽系统模型。基于集总参数建模假设，汽轮机高压缸的排汽压力表现出与再热器出口相似的动态特性，在传统再热器中间容积模型基础上引入滞后环节，即再热器出口压力信号滞后于高压缸排汽压力信号；基于流量计算公式，修正了传统主蒸汽系统模型，在主蒸汽系统模型的汽包（分离器）与过热器之间增加一处比例环节。本文还对功率模型进行了探究，以调节级后压力和高压缸排汽压力作为输入信号，修正了传统功率模型未考虑动态过程中高压缸排汽压力对输出功率的影响，并指出在高压调门开度快速扰动时，机组的电功率输出不等同于汽轮机的机械功率输出，质疑了将两者等同的传统观点。 本文还研究了遗传算法和非线性梯度法参数辨识并得出结论；对于辨识初始状态的多参数、拓性复杂的非线性系统，遗传算法明显优于非线性梯度法。提出辨识初始状态这一参数，使得参数辨识数据可在准稳态工况下采集，克服试验所需时间较长的难题。 本文在MATLAB平台上开发了遗传算法和非线性优化算法的参数辨识软件，并对亚临界汽包炉300MW机组和超临界直流炉600MW机组的现场试验数据进行了参数辨识处理，获得了机组真实动态特性参数。基于机组本身特点和数据采集情况，分析了计算结果并指出亚临界汽包炉机组和超临界直流炉机组参数值的差异。