1、一次调频
正常运行点：A点 (f
1 , P1)。
当用电设备容量突然增加ΔPL0，即PL => PL’时，由于调速器动作，工作点由A => B，频率偏移：Δf = f2 – f1 <0。
如果调速器不动作，或机组满载，则f1 => f3 。
当工作点由A => B，由于负荷的频率调节效应导致的功率变化量为：
ΔPL= KLΔf (Δf<0 => ΔPL<0)
所以负荷功率实际增加量仅为：
ΔPL0+ΔPL =ΔPL0+KLΔf
发电机功率实际增加量为：ΔPG =P2 – P1= – KG Δf
功率平衡 => ΔPG =ΔPL0 +ΔPL ,ΔPL0= ΔPG – ΔPL = – (KG +KL)Δf , – ΔPL0 / Δf = KG +KL= KS => 系统的单位调节功率，MW/Hz
标幺值：
ΔPL0 /Δf = KG* PGN/fN +KL* PLN/fN
PGN与PLN之差为备用容量（热备用）。
如果机组满载，即备用容量为0，则PL增加时，KG =0。
[例1]某系统总负荷为50MW，运行在50Hz，KL*=2.5，系统发电机总容量为100MW，调差系数σ%=2.5。当用电设备容量增加5MW时，系统的频率变为多少？实际负荷增量是多少？
解：KG* =100/σ% =100/2.5=40,
KG = KG* PGN/fN =40 × 100 /50=80 MW/Hz,
KL = KL* PLN/fN =2.5 × 50 /50=2.5 MW/Hz,
代入 – ΔPL0 / Δf = KG +KL, 得：
Λf = – 5 / (80 + 2.5) = – 0.0606 Hz，系统的频率变为：50 – 0.0606 =49.9394Hz
实际负荷增量是：ΔPG = – KG Δf = -80 × (- 0.0606)=4.8MW
(如果系统发电机总容量为50MW?)
n台机组并列运行时，如果系统频率变化，则各机组功率增量：
ΛPGi = – KGiΛf , i=1,2,…,n。
n台机组输出功率的总增量为：
n台机组的等值单位调节功率为：
这时，仍有：
- ΛPL0 /Λf = KGΣ+KL
可见：
·KGΣ>>KGi , 有利于调频；
·如果第j台机组满载，则PL增加时， KGj =0。
[例2]某系统中有四台发电机组并列运行，向负荷PL供电。已知各机组容量均为100MW，调差系数σ%=4；负荷KL*=1.5。当PL=320MW时，运行在50Hz。当负荷容量增加50MW时，在下列情况下，系统的频率变为多少？机组出力各是多少？
（1）机组平均分配负荷；
（2）两台机组满载，另两台机组平均分配余下负荷；
（3）一台机组满载，另三台机组平均分配余下负荷，但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷。
解：（1）机组平均分配负荷，均为80MW，未满载。
KG* =100/σ% =100/4=25,
KG = KG* PGN/fN =25 × 100 /50=50 MW/Hz,
KL = KL* PLN/fN =1.5 × 320 /50=9.6 MW/Hz,
代入 – ΔPL0 /Δf = 4KG +KL, 得：
Δf = – 50 / (4 ×50 + 9.6) = – 0.239 Hz，
系统的频率变为：
50 – 0.239 =49.761Hz
各机组实际功率增量是：
ΔPG = – KGΔf = -50 × (- 0.239)=11.95MW
各机组出力为：
PG = 80+11.95=91.95MW
（2）两台机组满载，不再参加一次调频；另两台机组平均分配余下负荷，出力均为60MW，未满载。因此，
- ΔPL0 /Δf = 2KG +KL, 得：
Δf = – 50 / (2 ×50 + 9.6) = – 0.456 Hz，
系统的频率变为：
50 – 0.456 =49.544Hz
未满载的两台机组实际功率增量是：
ΔPG = – KGΔf = -50 × (- 0.456)=22.8MW
这两台机组各自的出力为：
PG = 60+22.8=82.8MW
（3）一台机组满载，不再参加一次调频；另三台机组平均分配余下负荷，各自承担（320-100）/ 3 = 73.333MW，未满载，但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷，所以三台机组的可调容量为：
ΔPGΣ =3 ×（80 – 73.333）=20MW 而负荷增加50MW，于是有
ΔPL1=50 -20 =30MW的功率完全由负荷的频率调节效应承担，如图所示。
因此，由 – ΔPL1 / Δf = KL, 得：
Δf = – 30 / 9.6 = – 3.125 Hz，系统的频率变为：50 – 3.125 =46.845Hz
最后，一台机组满载，其它机组均承担80MW的负荷。
本例总结
| 序号 | 参加一次调频的机组 | 频率偏移(Hz) | |
|---|---|---|---|
| 台数 | 可调整的容量(MW) | ||
| （1） | 4 | 80 | -0.239 |
| （2） | 2 | 80 | -0.456 |
| （3） | 0 | 0 | -3.125 |
可见，参加一次调频的机组越多、机组可调整的容量越大，系统调频的效果越好。
2、二次调频
当用电设备容量突然增加ΔPL0，即PL ＝> PL’时，调频器动作，使得机组功-频特性由PG ＝> PG’，工作点由A ＝> D，频率偏移：Δf ’ = f2’ – f1 <0 显然，|Δf ’| < |f2 – f1|= |Δf|。
负荷功率实际增加量为：
ΔPL0+ ΔPL’ =ΔPL0+KLΔf ’。
发电机功率实际增加量ΔPG’为一、二次调频作用增发的功率之和，令ΔPG0为二次调频作用增发的功率（AE），则
ΔPG’ = ΔPG0+(- KGΔf ’)
于是，ΔPL0+KLΔf ’=ΔPG0 – KGΔf ’或：-(ΔPL0 – ΔPG0)/Δf ’ = KG +KL = KS
频率器动作合适，可以实现无差调节；而一次调频只能实现有差调节。
n台机组并列运行，且只有一台（如：第j台＜主调频机组＞）或若干台机组担负调频任务：
- ( ΔPL0 – ΔPGj0)/ Δf ’ = KGΣ+KL
—— n台机组的等值单位调节功率
ΔPGj0——为二次调频作用增发的功率
[例3]在例2（1）中（即：机组平均分配负荷），如果机组二次调频增发20MW功率，系统的频率变为多少？
解：由 -(ΔPL0 -ΔPGj0)/Δf ’ =KGΣ+KL，得：
Δf ’ = -(50 – 20)/(4 × 50 + 9.6) =-0.143(Hz)
系统的频率变为：50 -0.143 =49.857 (Hz)
3、 互联系统的频率调节
主调频厂最好设置在负荷中心，以减少网络功率损耗。但互联系统会有几个负荷中心、几个分系统，在调频时还应注意联络线上交换功率的控制问题，即交换功率应小于允许值。
设系统A、B的负荷变化量分别为ΔPLA和ΔPLB；由二次调频得到的发电机功率增量分别为ΔPGA和ΔPGB；系统单位调节功率分别为KA和KB；联络线交换功率增量为ΔPab，且由A至B为正方向。
联络线交换功率增量为ΔPab：
如果A、B都进行二次调频，且满足条件：
则ΔPab =0。
如果一个系统（如B）不进行二次调频，即ΔPGB=0，则
当功率在互联系统中能够平衡时，即
ΔPLA +ΔPLB=ΔPGA 则有：ΔPab=ΔPLB，这时ΔPab最大。,1、一次调频
正常运行点：A点 (f
1 , P1)。
当用电设备容量突然增加ΔPL0，即PL => PL’时，由于调速器动作，工作点由A => B，频率偏移：Δf = f2 – f1 <0。
如果调速器不动作，或机组满载，则f1 => f3 。
当工作点由A => B，由于负荷的频率调节效应导致的功率变化量为：
ΔPL= KLΔf (Δf<0 => ΔPL<0)
所以负荷功率实际增加量仅为：
ΔPL0+ΔPL =ΔPL0+KLΔf
发电机功率实际增加量为：ΔPG =P2 – P1= – KG Δf
功率平衡 => ΔPG =ΔPL0 +ΔPL ,ΔPL0= ΔPG – ΔPL = – (KG +KL)Δf , – ΔPL0 / Δf = KG +KL= KS => 系统的单位调节功率，MW/Hz
标幺值：
ΔPL0 /Δf = KG* PGN/fN +KL* PLN/fN
PGN与PLN之差为备用容量（热备用）。
如果机组满载，即备用容量为0，则PL增加时，KG =0。
[例1]某系统总负荷为50MW，运行在50Hz，KL*=2.5，系统发电机总容量为100MW，调差系数σ%=2.5。当用电设备容量增加5MW时，系统的频率变为多少？实际负荷增量是多少？
解：KG* =100/σ% =100/2.5=40,
KG = KG* PGN/fN =40 × 100 /50=80 MW/Hz,
KL = KL* PLN/fN =2.5 × 50 /50=2.5 MW/Hz,
代入 – ΔPL0 / Δf = KG +KL, 得：
Λf = – 5 / (80 + 2.5) = – 0.0606 Hz，系统的频率变为：50 – 0.0606 =49.9394Hz
实际负荷增量是：ΔPG = – KG Δf = -80 × (- 0.0606)=4.8MW
(如果系统发电机总容量为50MW?)
n台机组并列运行时，如果系统频率变化，则各机组功率增量：
ΛPGi = – KGiΛf , i=1,2,…,n。
n台机组输出功率的总增量为：
n台机组的等值单位调节功率为：
这时，仍有：
- ΛPL0 /Λf = KGΣ+KL
可见：
·KGΣ>>KGi , 有利于调频；
·如果第j台机组满载，则PL增加时， KGj =0。
[例2]某系统中有四台发电机组并列运行，向负荷PL供电。已知各机组容量均为100MW，调差系数σ%=4；负荷KL*=1.5。当PL=320MW时，运行在50Hz。当负荷容量增加50MW时，在下列情况下，系统的频率变为多少？机组出力各是多少？
（1）机组平均分配负荷；
（2）两台机组满载，另两台机组平均分配余下负荷；
（3）一台机组满载，另三台机组平均分配余下负荷，但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷。
解：（1）机组平均分配负荷，均为80MW，未满载。
KG* =100/σ% =100/4=25,
KG = KG* PGN/fN =25 × 100 /50=50 MW/Hz,
KL = KL* PLN/fN =1.5 × 320 /50=9.6 MW/Hz,
代入 – ΔPL0 /Δf = 4KG +KL, 得：
Δf = – 50 / (4 ×50 + 9.6) = – 0.239 Hz，
系统的频率变为：
50 – 0.239 =49.761Hz
各机组实际功率增量是：
ΔPG = – KGΔf = -50 × (- 0.239)=11.95MW
各机组出力为：
PG = 80+11.95=91.95MW
（2）两台机组满载，不再参加一次调频；另两台机组平均分配余下负荷，出力均为60MW，未满载。因此，
- ΔPL0 /Δf = 2KG +KL, 得：
Δf = – 50 / (2 ×50 + 9.6) = – 0.456 Hz，
系统的频率变为：
50 – 0.456 =49.544Hz
未满载的两台机组实际功率增量是：
ΔPG = – KGΔf = -50 × (- 0.456)=22.8MW
这两台机组各自的出力为：
PG = 60+22.8=82.8MW
（3）一台机组满载，不再参加一次调频；另三台机组平均分配余下负荷，各自承担（320-100）/ 3 = 73.333MW，未满载，但这三台机组因故最多只能各自承担80MW负荷，所以三台机组的可调容量为：
ΔPGΣ =3 ×（80 – 73.333）=20MW 而负荷增加50MW，于是有
ΔPL1=50 -20 =30MW的功率完全由负荷的频率调节效应承担，如图所示。
因此，由 – ΔPL1 / Δf = KL, 得：
Δf = – 30 / 9.6 = – 3.125 Hz，系统的频率变为：50 – 3.125 =46.845Hz
最后，一台机组满载，其它机组均承担80MW的负荷。
本例总结
| 序号 | 参加一次调频的机组 | 频率偏移(Hz) | |
|---|---|---|---|
| 台数 | 可调整的容量(MW) | ||
| （1） | 4 | 80 | -0.239 |
| （2） | 2 | 80 | -0.456 |
| （3） | 0 | 0 | -3.125 |
可见，参加一次调频的机组越多、机组可调整的容量越大，系统调频的效果越好。
2、二次调频
当用电设备容量突然增加ΔPL0，即PL ＝> PL’时，调频器动作，使得机组功-频特性由PG ＝> PG’，工作点由A ＝> D，频率偏移：Δf ’ = f2’ – f1 <0 显然，|Δf ’| < |f2 – f1|= |Δf|。
负荷功率实际增加量为：
ΔPL0+ ΔPL’ =ΔPL0+KLΔf ’。
发电机功率实际增加量ΔPG’为一、二次调频作用增发的功率之和，令ΔPG0为二次调频作用增发的功率（AE），则
ΔPG’ = ΔPG0+(- KGΔf ’)
于是，ΔPL0+KLΔf ’=ΔPG0 – KGΔf ’或：-(ΔPL0 – ΔPG0)/Δf ’ = KG +KL = KS
频率器动作合适，可以实现无差调节；而一次调频只能实现有差调节。
n台机组并列运行，且只有一台（如：第j台＜主调频机组＞）或若干台机组担负调频任务：
- ( ΔPL0 – ΔPGj0)/ Δf ’ = KGΣ+KL
—— n台机组的等值单位调节功率
ΔPGj0——为二次调频作用增发的功率
[例3]在例2（1）中（即：机组平均分配负荷），如果机组二次调频增发20MW功率，系统的频率变为多少？
解：由 -(ΔPL0 -ΔPGj0)/Δf ’ =KGΣ+KL，得：
Δf ’ = -(50 – 20)/(4 × 50 + 9.6) =-0.143(Hz)
系统的频率变为：50 -0.143 =49.857 (Hz)
3、 互联系统的频率调节
主调频厂最好设置在负荷中心，以减少网络功率损耗。但互联系统会有几个负荷中心、几个分系统，在调频时还应注意联络线上交换功率的控制问题，即交换功率应小于允许值。
设系统A、B的负荷变化量分别为ΔPLA和ΔPLB；由二次调频得到的发电机功率增量分别为ΔPGA和ΔPGB；系统单位调节功率分别为KA和KB；联络线交换功率增量为ΔPab，且由A至B为正方向。
联络线交换功率增量为ΔPab：
如果A、B都进行二次调频，且满足条件：
则ΔPab =0。
如果一个系统（如B）不进行二次调频，即ΔPGB=0，则
当功率在互联系统中能够平衡时，即
ΔPLA +ΔPLB=ΔPGA 则有：ΔPab=ΔPLB，这时ΔPab最大。
