1、一次調(diào)頻
正常運(yùn)行點(diǎn)：a點(diǎn) (f1 , p1)。
當(dāng)用電設(shè)備容量突然增加δpl0，即pl => pl’時(shí)，由于調(diào)速器動(dòng)作，工作點(diǎn)由a => b，頻率偏移：δf = f2 - f1 <0。
如果調(diào)速器不動(dòng)作，或機(jī)組滿載，則f1 => f3 。
當(dāng)工作點(diǎn)由a => b，由于負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)導(dǎo)致的功率變化量為：
δpl= klδf (δf<0 => δpl<0)
所以負(fù)荷功率實(shí)際增加量僅為：
δpl0+δpl =δpl0+klδf
發(fā)電機(jī)功率實(shí)際增加量為：δpg =p2 – p1= - kg δf
功率平衡 => δpg =δpl0 +δpl ,δpl0= δpg - δpl = - (kg +kl)δf , - δpl0 / δf = kg +kl= ks => 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，mw/hz
標(biāo)幺值：
δpl0 /δf = kg* pgn/fn +kl* pln/fn
pgn與pln之差為備用容量（熱備用）。
如果機(jī)組滿載，即備用容量為0，則pl增加時(shí)，kg =0。
[例1]某系統(tǒng)總負(fù)荷為50mw，運(yùn)行在50hz，kl*=2.5，系統(tǒng)發(fā)電機(jī)總?cè)萘繛?00mw，調(diào)差系數(shù)σ%=2.5。當(dāng)用電設(shè)備容量增加5mw時(shí)，系統(tǒng)的頻率變?yōu)槎嗌?？?shí)際負(fù)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，系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 - 0.0606 =49.9394hz
實(shí)際負(fù)荷增量是：δpg = - kg δf = -80 × (- 0.0606)=4.8mw
(如果系統(tǒng)發(fā)電機(jī)總?cè)萘繛?0mw?)
n臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)，如果系統(tǒng)頻率變化，則各機(jī)組功率增量：
λpgi = - kgiλf , i=1,2,…,n。
n臺(tái)機(jī)組輸出功率的總增量為：
n臺(tái)機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率為：
這時(shí)，仍有：
- λpl0 /λf = kgσ+kl
可見：
·kgσ>>kgi , 有利于調(diào)頻；
·如果第j臺(tái)機(jī)組滿載，則pl增加時(shí)， kgj =0。
[例2]某系統(tǒng)中有四臺(tái)發(fā)電機(jī)組并列運(yùn)行，向負(fù)荷pl供電。已知各機(jī)組容量均為100mw，調(diào)差系數(shù)σ%=4；負(fù)荷kl*=1.5。當(dāng)pl=320mw時(shí)，運(yùn)行在50hz。當(dāng)負(fù)荷容量增加50mw時(shí)，在下列情況下，系統(tǒng)的頻率變?yōu)槎嗌?？機(jī)組出力各是多少？
（1）機(jī)組平均分配負(fù)荷；
（2）兩臺(tái)機(jī)組滿載，另兩臺(tái)機(jī)組平均分配余下負(fù)荷；
（3）一臺(tái)機(jī)組滿載，另三臺(tái)機(jī)組平均分配余下負(fù)荷，但這三臺(tái)機(jī)組因故最多只能各自承擔(dān)80mw負(fù)荷。
解：（1）機(jī)組平均分配負(fù)荷，均為80mw，未滿載。
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，
系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?
50 - 0.239 =49.761hz
各機(jī)組實(shí)際功率增量是：
δpg = - kgδf = -50 × (- 0.239)=11.95mw
各機(jī)組出力為：
pg = 80+11.95=91.95mw
（2）兩臺(tái)機(jī)組滿載，不再參加一次調(diào)頻；另兩臺(tái)機(jī)組平均分配余下負(fù)荷，出力均為60mw，未滿載。因此，
- δpl0 /δf = 2kg +kl, 得：
δf = - 50 / (2 ×50 + 9.6) = - 0.456 hz，
系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?
50 - 0.456 =49.544hz
未滿載的兩臺(tái)機(jī)組實(shí)際功率增量是：
δpg = - kgδf = -50 × (- 0.456)=22.8mw
這兩臺(tái)機(jī)組各自的出力為：
pg = 60+22.8=82.8mw
（3）一臺(tái)機(jī)組滿載，不再參加一次調(diào)頻；另三臺(tái)機(jī)組平均分配余下負(fù)荷，各自承擔(dān)（320-100）/ 3 = 73.333mw，未滿載，但這三臺(tái)機(jī)組因故最多只能各自承擔(dān)80mw負(fù)荷，所以三臺(tái)機(jī)組的可調(diào)容量為：
δpgσ =3 ×（80 - 73.333）=20mw 而負(fù)荷增加50mw，于是有
δpl1=50 -20 =30mw的功率完全由負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)承擔(dān)，如圖所示。
因此，由 - δpl1 / δf = kl, 得：
δf = - 30 / 9.6 = - 3.125 hz，系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 – 3.125 =46.845hz
最后，一臺(tái)機(jī)組滿載，其它機(jī)組均承擔(dān)80mw的負(fù)荷。
本例總結(jié)
序號(hào)
參加一次調(diào)頻的機(jī)組
頻率偏移(hz)
臺(tái)數(shù)
可調(diào)整的容量(mw)
（1）
4
80
-0.239
（2）
2
80
-0.456
（3）
0
0
-3.125
可見，參加一次調(diào)頻的機(jī)組越多、機(jī)組可調(diào)整的容量越大，系統(tǒng)調(diào)頻的效果越好。
2、二次調(diào)頻
當(dāng)用電設(shè)備容量突然增加δpl0，即pl ＝> pl’時(shí)，調(diào)頻器動(dòng)作，使得機(jī)組功-頻特性由pg ＝> pg’，工作點(diǎn)由a ＝> d，頻率偏移：δf ’ = f2’ - f1 <0 顯然，|δf ’| < |f2 - f1|= |δf|。
負(fù)荷功率實(shí)際增加量為：
δpl0+ δpl’ =δpl0+klδf ’。
發(fā)電機(jī)功率實(shí)際增加量δpg’為一、二次調(diào)頻作用增發(fā)的功率之和，令δpg0為二次調(diào)頻作用增發(fā)的功率（ae），則
δpg’ = δpg0+(- kgδf ’)
于是，δpl0+klδf ’=δpg0 - kgδf ’或：-(δpl0 - δpg0)/δf ’ = kg +kl = ks
頻率器動(dòng)作合適，可以實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)；而一次調(diào)頻只能實(shí)現(xiàn)有差調(diào)節(jié)。
n臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行，且只有一臺(tái)（如：第j臺(tái)＜主調(diào)頻機(jī)組＞）或若干臺(tái)機(jī)組擔(dān)負(fù)調(diào)頻任務(wù)：
- ( δpl0 - δpgj0)/ δf ’ = kgσ+kl
—— n臺(tái)機(jī)組的等值單位調(diào)節(jié)功率
δpgj0——為二次調(diào)頻作用增發(fā)的功率
[例3]在例2（1）中（即：機(jī)組平均分配負(fù)荷），如果機(jī)組二次調(diào)頻增發(fā)20mw功率，系統(tǒng)的頻率變?yōu)槎嗌伲?
解：由 -(δpl0 -δpgj0)/δf ’ =kgσ+kl，得：
δf ’ = -(50 – 20)/(4 × 50 + 9.6) =-0.143(hz)
系統(tǒng)的頻率變?yōu)椋?0 -0.143 =49.857 (hz)
3、互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)
主調(diào)頻廠最好設(shè)置在負(fù)荷中心，以減少網(wǎng)絡(luò)功率損耗。但互聯(lián)系統(tǒng)會(huì)有幾個(gè)負(fù)荷中心、幾個(gè)分系統(tǒng)，在調(diào)頻時(shí)還應(yīng)注意聯(lián)絡(luò)線上交換功率的控制問題，即交換功率應(yīng)小于允許值。
設(shè)系統(tǒng)a、b的負(fù)荷變化量分別為δpla和δplb；由二次調(diào)頻得到的發(fā)電機(jī)功率增量分別為δpga和δpgb；系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率分別為ka和kb；聯(lián)絡(luò)線交換功率增量為δpab，且由a至b為正方向。
聯(lián)絡(luò)線交換功率增量為δpab：
如果a、b都進(jìn)行二次調(diào)頻，且滿足條件：
則δpab =0。
如果一個(gè)系統(tǒng)（如b）不進(jìn)行二次調(diào)頻，即δpgb=0，則
當(dāng)功率在互聯(lián)系統(tǒng)中能夠平衡時(shí)，即
δpla +δplb=δpga 則有：δpab=δplb，這時(shí)δpab最大。