现代工业对控制系统的控制品质提出了严格的要求,相关研究表明多数控制回路长期工作在性能欠佳的状态,所以对控制系统性能的正确评价及优化具有重要意义。本文针对电厂热工人员无法真正了解系统控制品质的问题,在最小方差理论研究的基础上,结合基于最小方差理论,利用时间序列分析方法对汽包水位控制模型的输出序列进行评价分析。选取某电厂48小时水位控制系统的输出序列,分别对数据中两个负荷过程进行性能评价。对串级控制系统的控制方案及原理进行详细阐述,详细推导了汽温控制系统的控制原理,阐述了汽温控制系统最小方差的评价原理。采用电厂不同机组负荷下实际汽温控制系统数据进行两次多变量时间序列分析对比研究,对电厂实际过热汽温控制系统进行性能评价。在仿真软件中搭建水位控制系统仿真模型,对遗传算法的选择算子、交叉算子、变异算子分别进行改进。将改进算法运用到搭建的水位控制系统分别进行扰动试验对比研究,研究结果表明改进算法在稳定性、收敛性、收敛速度优于传统方法。