一次调频的原理与作用复习过程
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并不是调频机组才承担一次调频任务， 所有机组都应具有良好的一次调频能力。现在还 有许多人认为只有调频机组才需承担调频任务， 基荷机组不承担调频任务，因此仅调频机组需投 入一次调频功能。这种思想是完全错误的。由于 发电机组的自平衡能力很弱，每台机组的转速反 馈即一次调频功能随时都应投入，才能保证安全 运行。
n 100
n0
额定阀位给定
转速％ 100
总阀位给定％
全关 空负荷 空负荷位置
满负荷位置 全开
油动机行程％
满负荷 功率％
调节系统静态特性四象限图
✓ 限幅是人们考虑到锅炉、汽机、电机能力限制 而 设置的。
一次调频动态指标
✓ 响应延迟时间是从转速发生变化到功率发生变化 的时间。
✓ 调节时间是从转速发生变化到完成调节过程的时 间。
频率偏差小多了，但仍有偏差。在二次调频作用 下工作点将移到c。最终系统供电频率才能恢复到
额定值，系统的功率盈余量也回到零。
转速％
发电功率 特性线
21
用电负荷 特性线
21
100 调节系统 静特性线
功率％ N
功率负荷静态特性线
二次调频：当电网出现功率盈余量后，在一次 调频作用下，两机组的工作点将由a移到b。然 后在二次调频作用下同时改变2机组的给定值， 将静态特性线由1平移为2。同时工作点将从b 移到c，最终功率盈余消失，转速又回到额定值。
有功功率利用现有的技术还不能廉价地大量储存。
发电机组生产的功率在一定范围内连续可调。
为了将电网频率控制在规定的范围内，在正常情 况下，通过调整发电机组生产的功率，使生产的 总功率随消费的总功率变化，两者达到动态平衡。
通过发电机组上安装的转速反馈调节系统，即可 自动根据实际转速偏离额定值的程度来调节发电 机组生产的有功功率。
电磁阀
超速限制功能
限制器
同步器 给定
+-
不等率
实际 转速
功率 限制器
启动阀 给定
低选
凸轮配汽 调节阀
机械液压调节系统框图
DEH转速调节系统具有以下特点：
✓ 为离散调节系统。调节周期的长短对调节性能起 作重要作用。
✓ 在机组解列期间采用转速PID，提高了稳态转速的 控制精度。
✓ 在机组并网期间，各个DEH制造厂家提供的控制 策略不尽相同。对于传统DEH控制系统，可投入 阀控、功控、压控和CCS协调等多种控制方式。 阀控、功控具有转速比例调节作用。
转速
给定 压力
N
CCS控制
Y
给定
-
N
实际
压力 +
PID Y
压控
给定 功率
N
功控
Y PID
N
脱网
Y PID
不等率
+ - 实际
+
功率
给定 转速
+
-
限制 总阀位给定
N Y 0
动作
实际 转速
阀门管理
伺服 控制
调节阀
传 统 DEH 控 制 系 统 框 图
调节阀升程与进汽流量存在一定的非线性。为了使 转速偏差信号与进汽流量之间的关系基本呈线性， 并且实现全周进汽与部分进汽转换，大多采用了机 械凸轮修正或电凸轮修正方式。若各凸轮的斜率及 重叠度设计调整不当，将造成调节系统静态特性曲 线的线性度较差，即局部不等率变化较大。局部不 等率的倒数就是转速调节系统的放大倍数，因此在 局部不等率变化大的工作点附近，系统稳定性会变 差。
从宏观上看电网各处的供电频率相等。 同步发电机组的转速与供电频率对应相等。 当电网中发电机组生产的有功功率总和大于电网
所消费的有关功率总和时，供电频率增大；反之 则减小。
用户负荷会随生产生活的需要而不断变化，发电 机组生产的功率也会随工艺过程变化，因此电网 有功功率总和的生产、消费间的平衡随时都会被 打破，从而引起供电频率变化。
CCj
NCej NGek
给定转速+
φ-
δ
不等率
阀位给定
++
S+1
油动机
延迟
发电机电磁有功率
ψ
关调门
μ Y
N
+
OPC动作
S+1
汽缸容积
油开关
-
-
S
转子
汽轮机转速
φ
β
汽轮机自平衡 测速
采样
DEH 控 制 系 统 仿 真 框 图
电网调频过程：当负荷减小出现功率盈余量后， 在自然调频作用下，工作点会由a移到b，频率偏 差较大。在一次调频作用下工作点将移到d。d点
一次调频静态指标 ✓ 转速不等率为静态特性曲线的总体斜率，规定在
3～6％之内。由下式计算：
n1 n2 100
✓ 局部不等率n0为工作点处的斜率。由下式计算：
✓ 死区是人j 们Pn0为nP00 了10避0 免转速调节系统频繁动作 而设 置的。
✓ 迟缓率是系统固有的不灵敏度，具有磁滞回线性 质。由下式计算：
断路器
变压器
变压器
发电机
发电机
用电户
发电机
用电户
发电机
用电户
电网结构示意图
在孤立小电网下，因单台发电机组的容量占电网 总容量的比例很大，发电机组输出的功率必须即 时跟随用户负荷而变，以维持供电频率稳定。当 单台机组进汽量变化时对电网频率影响很大。必 须具有良好的一次调频性能才能维持频率稳定。
当发生输电线路开关跳闸将某个局部电网从大电 网中分裂出来，形成小的孤立电网的情况时。若 调节系统的一次调频性能不完善，可能造成局部 电网供电频率大幅度波动，甚至出现大面积停电。
1 2 C T T a k d k d 2 T k t1 2 C D T D i d d i2 D it C T N T k C k T N T k W C k D N D i iC C N C j j
T Wd d WtW W C T kkr(t)
✓ 上升时间是从功率发生变化10％到达到90％目标 值的时间。
✓ 稳定性：当发生甩负荷时通过一次调频作用维持 机组转速稳定。可用转速超调量、波动次数等指 标来衡量。
影响一次调频性能的主要因素有： ✓转速不等率 ✓死区 ✓限幅 ✓迟缓率 ✓调节周期 ✓油动机时间常数 ✓锅炉蓄能 ✓中间再热
4.发电机组转速调节系统
T W C T T a k k C D T D ii
WC Tk Tk C D iN W D e i C C jN W C je
r
N
NGek
Tak
J Tk e2 N Gek
TDi
J 2 Di Dei NDei
CTk
NG ek NGek
CDi
NDei NGek
NG
3UcIos
3UsEin
X
汽轮发电机组的转子运动方程为：
1 2JTddT2tNTNGNTW
电网电压
电
网
油开关
电流
电
网
油开关
变压器
总电抗
发电机电压
感应
电
子
同 步 发电 机 概 念 示意图
3.电网调频原理
转子方程：机械功率NT与电磁功率NG和损耗功率 NTW之差对机组转子做功，引起转子动能变化。 因汽轮机的转子时间常数Ta及转子自平衡系数βT
一次调频的原理与作用
1.电网调频问题概述
电力部门的首要任务是持续稳定地向用户提供质 量（频率、电压等）符合国家规范要求的电能， 以保证国家经济建设、人民生产生活的需要。
电网供电频率的稳定性和准确性，是供电质量的 重要指标。
国家规定额定供电频率为50Hz，频率允许偏差为 ±0.2Hz，对于小容量系统可放宽到±0.5Hz 。
✓ 人为设置了一次调频死区及调频限幅。 ✓ 在传统DEH控制系统中增加了转速103％超速限
制功能。
✓ 增加了单阀、顺序阀可变配汽模式。
实际 功率％
油开关 跳闸
实际 转速
≥10％ ≥103％
2 电磁阀
超速限制功能
图例：
：大于比较器 ：单脉冲定时器 ：信号选择器
给定 阀位
++
给定 +
转速
不等率
- 实际
早期汽轮机调节系统为机械液压式调节系统。 主要有以下特点：
✓ 在机组解列、并网期间均采用相同的转速比例 反馈调节。
✓ 转速闭环控制范围不大。 ✓ 调节系统存在一定的迟缓率。 ✓ 控制精度不高。 ✓ 操作不够方便。 ✓ 缺少避免误操作和事故追忆记录的手段。
典型机械液压调节系统简图
油开关 跳闸
单脉冲 2 定时器
在加负荷方向它需要利用锅炉蓄能的支持， 可设置一定的限制，以防止拉跨锅炉。出现功率 不足，频率下降过低时，应利用低周减载装置， 避免发生频率崩溃。在减负荷反向，为了避免机 组发生事故，禁止设置任何限制。
二次调频：定义为通过改变调频机组调速系统的 给定值，改变其输出功率使电网频率回到额定值。 在一次调频作用后，最终稳定频率会偏离额定值。 需通过调整预先指定的调频机组的负荷设定值， 使各机组的负荷变化量转移到调频机组上，同时 将频率恢复到额定值。
自平衡能力由等效转子时间、自平衡系数 来衡量。通常单台机组转子时间常数Ta为5~10秒、 自平衡系数bT为0.6左右。电网等效转子时间常 数TW为10~20秒、自平衡系数bW为1.6~3.6。
一次调频：定义为在调速系统给定值不变的情况 下，通过转速反馈作用改变其输出功率来调整电 网的频率。在电网频率按自然调频过程变化的同 时，调节系统探测到机组转速的变化后，通过转 速反馈作用迅速调整各发电机组的输出功率，以 维持供电频率稳定。
对于幅度较小且变化较快的功率负荷不平衡扰动 量，利用电网的一次调频作用，即可维持供电频 率稳定在规定的范围内。
对于幅度较大且变化较慢的功率负荷不平衡扰动 量，可利用电网的二次调频作用，使供电频率恢 复到额定值。
在发生故障的情况下，性能优良的一次调频作用 是维持机组安全、电网稳定运行的有力保障。
电网总负荷明显地表现为一种时变随机过程。 其 统计特性具有以下特点：变化很快的幅度很小、 变化周期较长的幅度较大、变化幅度很大的非常 缓慢。
负荷
负荷变化曲线
时间
汽轮发电机组： 在锅炉中通过燃烧煤炭释放出热能。
水在锅炉中吸收热能后，转化为过热蒸汽。具有 热力势能的过热蒸汽进入汽轮机后膨胀做功，将 热力势能转换为驱动发电机组转子的机械功率。 发电机再将机械功率转换为电磁功率。做功后的 低能蒸汽在凝汽器中凝结成水。给水泵将水再打 入锅炉，强制形成连续循环，使发电机组可连续 地生产出电能。
较小，其自平衡能力很弱，需要良好的转速反馈 调节系统控制，才能维持转速稳定。
1 2JT
dd T2tNTNGNTW
归一化后： Tadd TtTT(t)
转子时间常数：
Ta
J
T
2 e
N Ge
转子自平衡系数：
T
(NTWNT
T T
)e
电网等效转子方程：所有净机械功率之和与所有负 载消耗功率之差对电网等效转子做功，引起等效转 子动能变化。
2.控制对象概述
电力系统：主要由发电厂、变电站、输电线路和 电力用户四大部分组成。
为了提高供电的可靠性，通常将各个发电厂、变 电站通过超高压输电线路连接起来，组成一个容 量很大、地域很广的电网。电网中各个发电机组 输出的功率相互支援。
随着电网容量的增大，电网功率负荷不平衡量相 对减小，因此电网容量越大供电频率稳定性越好。
锅
炉
过
再
热
热
器
器
汽轮机 高压缸
汽轮机 低压缸
低
压
高压逆止阀
旁
路
给水泵
凝汽器
电
网
油开关
发电机
冷却塔
空气
空气
循环泵
火力发电厂热力循环示意图
发电机：
同步发电机转子线圈励磁后，在汽轮机的
驱动下旋转。发电机定子线圈切割磁力线产生感 应电动势。当发电机出口开关闭合时，发电机通 过出口变压器与电网母线相连。发电机有关功率 可由下式给出：
为了使电网中的发电机组均担功率负荷不平衡量， 且保证系统的稳定。此转速反馈调节系统（即一 次调频）要求采用比例调节方式，且比例系数基 本相等。比例调节使转速是有差的。
通过电网中调的积分调节作用，改变调频机组的 功率，使供电频率回到额定值（即二次调频） 。
对于幅度微小且变化很快的功率负荷不平衡扰动 量，由于电网中旋转机械的惯性作用（即自然调 频），即可维持供电频率稳定在规定的范围内。
在大电网下，因单台发电机组的容量占电网总容 量的比例很小，当单台机组进汽量变化时对电网 频率影响很小。表现为只是机组功率随之变化。
断路器 变压器
远
方
输
电
电
变
断路器
电
所
变压器
当地输电电网
断路器
断路器
变
断路器
电
所
变压器
当地输电电网
断路器
断路器
变压器
变压器
变压器
变压器
网
变
断路器
电
所
变压器
当地输电电网
断路器
转速
转速
3000
1
3000
1
2
2
功率
功率
0
N
机组1
0
N
机组2
二次调频过程示意图
可将电网调频分为以下三个阶段：
自然调频：定义为调速系统未动作时，仅靠自平 衡能力来稳定电网供电频率的过程。当电网出现 功率负荷不平衡后，电网中旋转机械的动能会随 着电网频率的变化而变化，因此可吸收或释放部 分能量来补偿系统能量的变化，同时用电设备的 负荷也会随电网频率的变化而变化，从而可减缓 供电频率的变化。
汽轮机的机械功率正比于其进汽流量。 而流量又正比于蒸汽压力与进汽阀门有效开度之 积。因此，改变阀门开度或蒸汽压力，即可改变 机械功率。前者称为定压调节方式，后者称为滑 压调节方式。汽轮机调节系统通过改变调节阀开 度，使功率负荷达到平衡，最终达到稳定供电频 率的目的。
高压主汽阀 高压调节阀
再热主汽阀 再热调节阀
n 100
n0
额定阀位给定
转速％ 100
总阀位给定％
全关 空负荷 空负荷位置
满负荷位置 全开
油动机行程％
满负荷 功率％
调节系统静态特性四象限图
✓ 限幅是人们考虑到锅炉、汽机、电机能力限制 而 设置的。
一次调频动态指标
✓ 响应延迟时间是从转速发生变化到功率发生变化 的时间。
✓ 调节时间是从转速发生变化到完成调节过程的时 间。
频率偏差小多了，但仍有偏差。在二次调频作用 下工作点将移到c。最终系统供电频率才能恢复到
额定值，系统的功率盈余量也回到零。
转速％
发电功率 特性线
21
用电负荷 特性线
21
100 调节系统 静特性线
功率％ N
功率负荷静态特性线
二次调频：当电网出现功率盈余量后，在一次 调频作用下，两机组的工作点将由a移到b。然 后在二次调频作用下同时改变2机组的给定值， 将静态特性线由1平移为2。同时工作点将从b 移到c，最终功率盈余消失，转速又回到额定值。
有功功率利用现有的技术还不能廉价地大量储存。
发电机组生产的功率在一定范围内连续可调。
为了将电网频率控制在规定的范围内，在正常情 况下，通过调整发电机组生产的功率，使生产的 总功率随消费的总功率变化，两者达到动态平衡。
通过发电机组上安装的转速反馈调节系统，即可 自动根据实际转速偏离额定值的程度来调节发电 机组生产的有功功率。
电磁阀
超速限制功能
限制器
同步器 给定
+-
不等率
实际 转速
功率 限制器
启动阀 给定
低选
凸轮配汽 调节阀
机械液压调节系统框图
DEH转速调节系统具有以下特点：
✓ 为离散调节系统。调节周期的长短对调节性能起 作重要作用。
✓ 在机组解列期间采用转速PID，提高了稳态转速的 控制精度。
✓ 在机组并网期间，各个DEH制造厂家提供的控制 策略不尽相同。对于传统DEH控制系统，可投入 阀控、功控、压控和CCS协调等多种控制方式。 阀控、功控具有转速比例调节作用。
转速
给定 压力
N
CCS控制
Y
给定
-
N
实际
压力 +
PID Y
压控
给定 功率
N
功控
Y PID
N
脱网
Y PID
不等率
+ - 实际
+
功率
给定 转速
+
-
限制 总阀位给定
N Y 0
动作
实际 转速
阀门管理
伺服 控制
调节阀
传 统 DEH 控 制 系 统 框 图
调节阀升程与进汽流量存在一定的非线性。为了使 转速偏差信号与进汽流量之间的关系基本呈线性， 并且实现全周进汽与部分进汽转换，大多采用了机 械凸轮修正或电凸轮修正方式。若各凸轮的斜率及 重叠度设计调整不当，将造成调节系统静态特性曲 线的线性度较差，即局部不等率变化较大。局部不 等率的倒数就是转速调节系统的放大倍数，因此在 局部不等率变化大的工作点附近，系统稳定性会变 差。
从宏观上看电网各处的供电频率相等。 同步发电机组的转速与供电频率对应相等。 当电网中发电机组生产的有功功率总和大于电网
所消费的有关功率总和时，供电频率增大；反之 则减小。
用户负荷会随生产生活的需要而不断变化，发电 机组生产的功率也会随工艺过程变化，因此电网 有功功率总和的生产、消费间的平衡随时都会被 打破，从而引起供电频率变化。
CCj
NCej NGek
给定转速+
φ-
δ
不等率
阀位给定
++
S+1
油动机
延迟
发电机电磁有功率
ψ
关调门
μ Y
N
+
OPC动作
S+1
汽缸容积
油开关
-
-
S
转子
汽轮机转速
φ
β
汽轮机自平衡 测速
采样
DEH 控 制 系 统 仿 真 框 图
电网调频过程：当负荷减小出现功率盈余量后， 在自然调频作用下，工作点会由a移到b，频率偏 差较大。在一次调频作用下工作点将移到d。d点
一次调频静态指标 ✓ 转速不等率为静态特性曲线的总体斜率，规定在
3～6％之内。由下式计算：
n1 n2 100
✓ 局部不等率n0为工作点处的斜率。由下式计算：
✓ 死区是人j 们Pn0为nP00 了10避0 免转速调节系统频繁动作 而设 置的。
✓ 迟缓率是系统固有的不灵敏度，具有磁滞回线性 质。由下式计算：
断路器
变压器
变压器
发电机
发电机
用电户
发电机
用电户
发电机
用电户
电网结构示意图
在孤立小电网下，因单台发电机组的容量占电网 总容量的比例很大，发电机组输出的功率必须即 时跟随用户负荷而变，以维持供电频率稳定。当 单台机组进汽量变化时对电网频率影响很大。必 须具有良好的一次调频性能才能维持频率稳定。
当发生输电线路开关跳闸将某个局部电网从大电 网中分裂出来，形成小的孤立电网的情况时。若 调节系统的一次调频性能不完善，可能造成局部 电网供电频率大幅度波动，甚至出现大面积停电。
1 2 C T T a k d k d 2 T k t1 2 C D T D i d d i2 D it C T N T k C k T N T k W C k D N D i iC C N C j j
T Wd d WtW W C T kkr(t)
✓ 上升时间是从功率发生变化10％到达到90％目标 值的时间。
✓ 稳定性：当发生甩负荷时通过一次调频作用维持 机组转速稳定。可用转速超调量、波动次数等指 标来衡量。
影响一次调频性能的主要因素有： ✓转速不等率 ✓死区 ✓限幅 ✓迟缓率 ✓调节周期 ✓油动机时间常数 ✓锅炉蓄能 ✓中间再热
4.发电机组转速调节系统
T W C T T a k k C D T D ii
WC Tk Tk C D iN W D e i C C jN W C je
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Tak
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J 2 Di Dei NDei
CTk
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3UcIos
3UsEin
X
汽轮发电机组的转子运动方程为：
1 2JTddT2tNTNGNTW
电网电压
电
网
油开关
电流
电
网
油开关
变压器
总电抗
发电机电压
感应
电
子
同 步 发电 机 概 念 示意图
3.电网调频原理
转子方程：机械功率NT与电磁功率NG和损耗功率 NTW之差对机组转子做功，引起转子动能变化。 因汽轮机的转子时间常数Ta及转子自平衡系数βT
一次调频的原理与作用
1.电网调频问题概述
电力部门的首要任务是持续稳定地向用户提供质 量（频率、电压等）符合国家规范要求的电能， 以保证国家经济建设、人民生产生活的需要。
电网供电频率的稳定性和准确性，是供电质量的 重要指标。
国家规定额定供电频率为50Hz，频率允许偏差为 ±0.2Hz，对于小容量系统可放宽到±0.5Hz 。
✓ 人为设置了一次调频死区及调频限幅。 ✓ 在传统DEH控制系统中增加了转速103％超速限
制功能。
✓ 增加了单阀、顺序阀可变配汽模式。
实际 功率％
油开关 跳闸
实际 转速
≥10％ ≥103％
2 电磁阀
超速限制功能
图例：
：大于比较器 ：单脉冲定时器 ：信号选择器
给定 阀位
++
给定 +
转速
不等率
- 实际
早期汽轮机调节系统为机械液压式调节系统。 主要有以下特点：
✓ 在机组解列、并网期间均采用相同的转速比例 反馈调节。
✓ 转速闭环控制范围不大。 ✓ 调节系统存在一定的迟缓率。 ✓ 控制精度不高。 ✓ 操作不够方便。 ✓ 缺少避免误操作和事故追忆记录的手段。
典型机械液压调节系统简图
油开关 跳闸
单脉冲 2 定时器
在加负荷方向它需要利用锅炉蓄能的支持， 可设置一定的限制，以防止拉跨锅炉。出现功率 不足，频率下降过低时，应利用低周减载装置， 避免发生频率崩溃。在减负荷反向，为了避免机 组发生事故，禁止设置任何限制。
二次调频：定义为通过改变调频机组调速系统的 给定值，改变其输出功率使电网频率回到额定值。 在一次调频作用后，最终稳定频率会偏离额定值。 需通过调整预先指定的调频机组的负荷设定值， 使各机组的负荷变化量转移到调频机组上，同时 将频率恢复到额定值。
自平衡能力由等效转子时间、自平衡系数 来衡量。通常单台机组转子时间常数Ta为5~10秒、 自平衡系数bT为0.6左右。电网等效转子时间常 数TW为10~20秒、自平衡系数bW为1.6~3.6。
一次调频：定义为在调速系统给定值不变的情况 下，通过转速反馈作用改变其输出功率来调整电 网的频率。在电网频率按自然调频过程变化的同 时，调节系统探测到机组转速的变化后，通过转 速反馈作用迅速调整各发电机组的输出功率，以 维持供电频率稳定。
对于幅度较小且变化较快的功率负荷不平衡扰动 量，利用电网的一次调频作用，即可维持供电频 率稳定在规定的范围内。
对于幅度较大且变化较慢的功率负荷不平衡扰动 量，可利用电网的二次调频作用，使供电频率恢 复到额定值。
在发生故障的情况下，性能优良的一次调频作用 是维持机组安全、电网稳定运行的有力保障。
电网总负荷明显地表现为一种时变随机过程。 其 统计特性具有以下特点：变化很快的幅度很小、 变化周期较长的幅度较大、变化幅度很大的非常 缓慢。
负荷
负荷变化曲线
时间
汽轮发电机组： 在锅炉中通过燃烧煤炭释放出热能。
水在锅炉中吸收热能后，转化为过热蒸汽。具有 热力势能的过热蒸汽进入汽轮机后膨胀做功，将 热力势能转换为驱动发电机组转子的机械功率。 发电机再将机械功率转换为电磁功率。做功后的 低能蒸汽在凝汽器中凝结成水。给水泵将水再打 入锅炉，强制形成连续循环，使发电机组可连续 地生产出电能。
较小，其自平衡能力很弱，需要良好的转速反馈 调节系统控制，才能维持转速稳定。
1 2JT
dd T2tNTNGNTW
归一化后： Tadd TtTT(t)
转子时间常数：
Ta
J
T
2 e
N Ge
转子自平衡系数：
T
(NTWNT
T T
)e
电网等效转子方程：所有净机械功率之和与所有负 载消耗功率之差对电网等效转子做功，引起等效转 子动能变化。
2.控制对象概述
电力系统：主要由发电厂、变电站、输电线路和 电力用户四大部分组成。
为了提高供电的可靠性，通常将各个发电厂、变 电站通过超高压输电线路连接起来，组成一个容 量很大、地域很广的电网。电网中各个发电机组 输出的功率相互支援。
随着电网容量的增大，电网功率负荷不平衡量相 对减小，因此电网容量越大供电频率稳定性越好。
锅
炉
过
再
热
热
器
器
汽轮机 高压缸
汽轮机 低压缸
低
压
高压逆止阀
旁
路
给水泵
凝汽器
电
网
油开关
发电机
冷却塔
空气
空气
循环泵
火力发电厂热力循环示意图
发电机：
同步发电机转子线圈励磁后，在汽轮机的
驱动下旋转。发电机定子线圈切割磁力线产生感 应电动势。当发电机出口开关闭合时，发电机通 过出口变压器与电网母线相连。发电机有关功率 可由下式给出：
为了使电网中的发电机组均担功率负荷不平衡量， 且保证系统的稳定。此转速反馈调节系统（即一 次调频）要求采用比例调节方式，且比例系数基 本相等。比例调节使转速是有差的。
通过电网中调的积分调节作用，改变调频机组的 功率，使供电频率回到额定值（即二次调频） 。
对于幅度微小且变化很快的功率负荷不平衡扰动 量，由于电网中旋转机械的惯性作用（即自然调 频），即可维持供电频率稳定在规定的范围内。
在大电网下，因单台发电机组的容量占电网总容 量的比例很小，当单台机组进汽量变化时对电网 频率影响很小。表现为只是机组功率随之变化。
断路器 变压器
远
方
输
电
电
变
断路器
电
所
变压器
当地输电电网
断路器
断路器
变
断路器
电
所
变压器
当地输电电网
断路器
断路器
变压器
变压器
变压器
变压器
网
变
断路器
电
所
变压器
当地输电电网
断路器
转速
转速
3000
1
3000
1
2
2
功率
功率
0
N
机组1
0
N
机组2
二次调频过程示意图
可将电网调频分为以下三个阶段：
自然调频：定义为调速系统未动作时，仅靠自平 衡能力来稳定电网供电频率的过程。当电网出现 功率负荷不平衡后，电网中旋转机械的动能会随 着电网频率的变化而变化，因此可吸收或释放部 分能量来补偿系统能量的变化，同时用电设备的 负荷也会随电网频率的变化而变化，从而可减缓 供电频率的变化。
汽轮机的机械功率正比于其进汽流量。 而流量又正比于蒸汽压力与进汽阀门有效开度之 积。因此，改变阀门开度或蒸汽压力，即可改变 机械功率。前者称为定压调节方式，后者称为滑 压调节方式。汽轮机调节系统通过改变调节阀开 度，使功率负荷达到平衡，最终达到稳定供电频 率的目的。
高压主汽阀 高压调节阀
再热主汽阀 再热调节阀