大型燃煤发电机组已成为我国火电装机的主体，在其生命周期中处于变负荷运行的时间比可达70%，研究其变工况条件下的能耗分布规律，对实现煤电的节能降耗具有重要意义。作为大型燃煤发电机组三大主机之一的汽轮机是将蒸汽热能转换为机械功的旋转机械。建立汽轮机本体变工况模型是研究汽轮机节能优化汽运行一种新手段，是实现燃煤电站节能降耗的重要基础。论文以汽轮机的运行优化为研究背景，以某600MW超临界汽轮机和电液控制系统为研究对象，根据物质平衡方程和能量平衡方程，采用集总参数法建立汽轮机本体的数学模型。在Matlab/Simulink仿真平台上，按照复杂系统层次化建模方法，重点构建了包括配汽机构、调节级、通流部分压力级、再热主汽门、再热调节阀门、中低压连通管压损计算、排汽机构压损计算的集总参数仿真模型，所建仿真模型经过设计参数的验证，达到精度要求。利用模块化的汽轮机本体设备仿真模型构建了汽轮机本体模型，通过设计参数和运行参数，静态分析了VWO（阀门全开）工况、THA（热耗率验收）工况下超临界汽轮机本体仿真模型抽汽口参数的变化，并与设计参数进行比较分析，仿真结果表明，所建仿真模型的精度满足要求。同时，本文针对目前大型机组数字电液控制系统利用现状，简要介绍了用于高压调节汽门阀门开度大小控制的液压伺服执行机构。根据高压调节汽门液压伺服执行机构基本控制原理，从机理出发，采用面向对象建模方法，构建了包括供油系统、电液伺服阀、油动机、快速卸载阀、VCC卡（伺服回路控制卡）等电液伺服系统仿真模型。然后将汽轮机本体仿真模型与DEH（数字电液控制）系统液压伺服控制系统的仿真模型进行连接，所建立的模型用于实现汽轮机负荷、转速控制的目的。本文工作为研究超临界汽轮机变工况特性奠定了基础，为研究超临界汽轮机变工况能耗分布，为实现汽轮机节能优化运行搭建了良好平台。