双重调节是指对水轮机的两个互相协调的执行机构的控制。工程中采用双重调节调速器来实现这些水轮机的双重调节。双重调节调速器由主调节和协调调节两大部分组成。主调节部分即导水叶操作部分。协调调节部分主要由协调装置和功率放大随动系统组成。

双重调节是指对水轮机的两个互相协调的执行机构的控制。轴流转桨式水轮机、装有调压阀的混流式水轮机和冲击式水轮机在运行中除了需要控制导水叶或喷针以维持其转速为某一定值外，还有桨叶角度、调压阀和折向器需要控制以扩大转桨式水轮机高效率区的宽度、减小装有调压阀的混流式水轮机前压力管道内压力的变化和减小冲击式水轮机甩负荷时的转速升高。工程中采用双重调节调速器来实现这些水轮机的双重调节。双重调节调速器由主调节和协调调节两大部分组成。主调节部分即导水叶操作部分。协调调节部分主要由协调装置和功率放大随动系统组成。

转桨式水轮机的两个互相协调的执行机构是导水叶接力器和桨叶接力器。转桨式水轮机最高效率的桨叶角度与工作水头和导水叶开度有关，这种桨叶角度与各种工作水头和各种导水叶开度的对应关系叫做协联。实现协联的方式有机械协联、机-电协联和电气协联三种方式。

(1)机械协联方式，其输入量有导水叶开度和水头，包括输出量在内。这些量都是机械位移。协联关系由凸轮形状保证。改变协联关系困难。凸轮制造也困难，协联精度不高。

(2)机-电协联方式，其输入量也是导水叶开度和和水头，它们是机械位移。输出量

为电气量。协联关系由凸轮形状保证。要求凸轮的输出功率不大，可用易加工的材料，凸轮制造较容易，电液随动系统的误差较小。

(3)电气协联方式，其输入输出量均为电气量。协联关系由电气协联函数发生器保证。电气协联函数发生器制造方便，协联关系调整改变容易，通用性好，电液随动系统的误差较小。

装有调压阀的混流式水轮机的两个需互相协调的执行机构是导水叶接力器和调压阀活塞。要求在机组甩负荷或紧急停机导水叶快速关闭的同时迅速开启调压阀，下泄部分水量，保证压力水管内的压力上升不致过高。出于安全性的考虑，还要求在调压阀万一失灵或拒动时，导水叶接力器只能以允许的慢速度关闭。实现这种协调动作的常用方法是直接(或间接)应用缓冲器来控制调压阀的活塞。主配压阀将主接力器的左腔接通排油使导水叶迅速关闭时，由于节流孔来不及补充压力油而使调压阀活塞的左侧压力急剧下降。调压阀在蜗壳内水压力的推动下迅速打开排水，降低蜗壳压力。调压阀的开启使主接力器的右腔维持较高的压力从而反过来促使导水叶的关闭。调压阀失灵或拒动时，由于节流孔来不及补允压力油从而限制了导水叶关闭的速度。当机组容量较大或在系统中需担任调频任务或地区负荷对电能质量要求较高的个别情况下，除了上述要求外，还要求调压阀能调节流过压力水管内的流量使其具有较小的变化率，从而保证机组突增负荷时频率下降不致过大。实现这种调整作用的协联装置比较复杂，要根据具体要求进行设计。

冲击式水轮机的两个需互相协调的执行机构是喷针和折向器。正常运行时， 根据喷嘴射流的直径控制折向器的位置使其总是处于射流的边缘但不接触射流的位置。当甩负荷时，折向器迅速切入射流使水流的方向改变不再射到水斗上，从而防止了机组的转速升高过大。中国一般选用一台单调节调速器来控制折向器，利用一个喷针凸轮来实现 喷针与折向器间的协调关系并在主机上配置一套随动系统来控制喷针。国外冲击式水轮机专用的双重调节调速器有单调节调速器外加一油阻尼器系统和双活塞冲击式水轮机调速器等多种结构和型式。