This work presents a study based on the speed and power control of a large hydroelectric power plant through the mathematical modeling of the real system and the use of computational simulations to validate the field data and evaluate the response of the control systems studied over different scenarios. A reference analysis was necessary to provide basic concepts about the system studied as well as topics related to theories of control, modeling and controller designing. Specific data from the presented case studied were applied to the mathematical modeling. In doing so, it was possible to validate the calculated models by using computational simulations. This validation was performed by comparing simulation results with field testing records obtained from the power plant studied. More computational simulations were executed using validated and adjusted mathematical models to evaluate operational performance of the speed governor system. Additionally, some proposals of adjustments were made by applying known controller tuning methods in order to improve the equipment performance.Este trabalho apresenta um estudo sobre a regulação de velocidade e potência ativa de uma usina hidrelétrica de grande porte através da modelagem matemática do sistema real e uso de simulações computacionais para validação dos dados de campo e avaliação da resposta das malhas de controle estudadas sob diferentes cenários. Uma análise bibliográfica foi realizada apresentando conceitos básicos sobre o sistema a ser estudado além de tópicos relacionados a teorias de controle, modelagem matemática e projeto de controladores. Dados específicos do estudo de caso apresentado foram levantados e aplicados na modelagem matemática permitindo executar simulações computacionais para validação dos modelos calculados. Esta validação foi realizada comparativamente tomando como referência registros oscilográficos de testes reais executados na usina em estudo. Com os modelos matemáticos ajustados e validados, as simulações computacionais foram utilizadas para avaliação das atuais condições de operação dos reguladores de velocidade e, aplicando técnicas conhecidas de sintonia de controladores, possibilitaram a proposição de como o sistema poderia melhorar seu desempenho com base nos resultados encontrados.