本文在对小型水电站综合自动化系统结构进行研究的基础上，完成了某小型水电站的综合自动化系统的计算机监控系统及二次保护系统的设计、安装和调试工作。 系统为上、下两级结构，本文在下位机即现地控制单元(LCU)中，采用PLC设计并实现了水轮机组的自动程序控制、功率调节、同期并网及发电机转速的监控等任。LCU可以完成接受上位机的命令，实现按给定负荷曲线运行，或按上下游水位优化运行。并结合水电站机组控制，提出了一种在完成相同任务的前提下减少PLC输入点的新方法；在上位机中完成了水电站监控系统的各种监控画面设计，特别是“组态王”软件与外部EXCEL数据软件的连接，解决了“组态王”软件报表功能差的问题。本文完成了上下位机通信驱动程序的编制、电站报表的智能管理等工作。 在对水轮机调速器中常规PID控制算法进行分析、研究的基础上，提出了模糊PID控制的设想，并进行了仿真研究，结果表示该算法具有良好的适应性和鲁棒性，能满足水轮机非线性、时变、非最小相位复杂调速系统的控制要求。