技能培训资料：电网中的频率偏差影响.docx

在正常情况下，系统频率是电力系统保持一致的运行参数。对系统中每一台发电机来说，其频率和转速的关系为：，其中：f—系统频率 p—发电机的极对数 n—发电机的转速。
　　电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的，当发电功率与用电负荷大小相等时，电网频率稳定；发电功率大于用电负荷时，电网频率升高；发电功率小于用电负荷时，电网频率降低。要想保持频率不变，就要保持发电机的转速不变；要想维持发电机的转速不变，就要保持稳定的负荷。通过调整发电机的有功功率，可保持系统功率的供需平衡，使频率维持在一个变化较小的范围内。
　　频率调整是由一次调频和二次调频共同完成的：
一次调频。根据中华人民共和国电力行业标准《电网运行准则》要求，电力系统的发电机组均应参与一次频率调整。一次调频，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。当电网频率升高时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速减负荷，反之，机组快速增负荷。
　　机组一次调频性能，是指电网频率发生偏离额定值的变化时，机组出力与电网频率的相关性，传统上用汽机调速系统的速度变动率（调差系数）及迟缓率（死区）表示。当频差或转速差超过死区值时一次调频开始动作，速度变动率（调差系数）是指令一次调频动作的比例，其值越大，一次调频的负荷变化越小，反之就越大。一次调节频功能在DCS内实施，可以转换成一次调频的变负荷要求与频差或转速差之间的关系。
电网运行中最为重要的两项指标频率和电压，电压和频率分别用来衡量无功功率与有功功率是否满足负荷要求的标准。首先说说频率，频率关系到整个系统是否有功功率平衡，单机系统可以用功角稳定概念来解释，多机系统可以用相对功角来解释。当系统发生故障时，可以通过观察系统的频率是否偏差来衡量系统的稳定性，即小扰动回归到原有的频率和相角，大扰动建立新的稳定点，但是频率仍保持，发电机的相对相角可以改变。
我们通常说电压与系统无功功率有关，当然这只是一方面，更为准确的说法是系统稳定运行时电压与无功功率平衡有关。电压的稳定是一个很复杂的概念，电压的稳定还与负荷的功率接受有关，负荷可以用感应电机模型代替，其P-U曲线是一个 ““电压不断下降的过程中是一个先增大后减小的过程，负荷吸收的功率在P增长的范围内电压都是可以稳定的，但是负荷吸收功率大于那个Pm从而导致在P下降的范围时，系统的电压就开始失去稳定，这种现象某种程度上比频率失去稳定更为严重，不仅造成全网电压偏低甚至全网断电，同时频率也在下降过程中无法稳定。电压稳定是频率稳定的前提。系统无功电源比较充足，能满足较高电压水平下的无功平衡的需要，系统就有较高的运行电压水平；反之，无功不足就反映为运行电压水平偏低。因此，电力系统运行时就需要满足额定电压下的系统无功功率平衡。至于有功功率与频率之间的关系就是，负荷有功功率变大，系统频率就会下降，反之负荷有功功率减小，系统频率就会升高。对于频率与电压之间的关系，电力系统中比较重要的两个参数就是他们，二者必须时刻保持在一定的范围内，否则，电力系统的稳定性就会遭到破坏。这也就是为什么系统必须保持有功功率与无功功率平衡的原因。如果系统的频率下降时，发电机发出的无功功率将会减少；而变压器和异步电动机励磁所需要的无功将会增加，绕组的无功功率损耗会减少；线路电容充电功率和电抗的无功损耗都要减少。但总的来说系统无功需求会略有增加。则在频率下降时，如果系统无功不足电压会下降；相反频率上升系统电压会上升。
　　如果系统电压水平提高，负荷所需的有功功率将会增加，电网损耗会略有减少，但系统总的有功需求会增加。如果有功电源不充足，此时就会引起频率下降。相反，系统电压降低，频率会有所升高。
另外，对于系统出现由于功率不足而出现的频率与电压都偏低时，应当首先解决有功平衡问题，即先调整系统频率到正常值，因为，频率的提高能较少无功缺额，这对调整电压是有利的。如果先去提高电压，就会扩大有功缺额，导致频率继续下降，直至系统崩溃。
频率偏差是电力系统中一个极为重要的参数，它指的是电力系统的供电频率与标准频率的偏离程度。而频率偏差对于各个领域的影响也是不可忽视的。
电力系统频率偏差会导致电动机转速的变化，由此影响到许多行业的产品质量。频率的偏差会导致电动机转速的波动，进而影响产品的质量稳定性，给企业带来巨大的生产损失。
频率偏差还会对传动机械的出力产生影响，导致生产效率下降。传动机械的出力与电动机的转速直接相关，频率的偏差会导致电动机转速的变化，从而使得传动机械的出力波动，严重影响企业的生产效率和设备的稳定性。
频率偏差还会对电子设备的精度和性能造成影响。对于测量、控制和计时等电子设备来说，频率的稳定性是非常重要的。频率偏差如果过大，会使得这些设备的工作精度受到影响，甚至导致测量结果的不准确和控制系统的失效。
而感应式电能表的计量误差也会因为频率偏差而增大。感应式电能表是根据电流和电压的频率来计量电能使用量的，频率的偏差会导致电能表的计量误差增大，给用户带来不必要的费用支出。
频率偏差还对于发电机和电力系统的安全造成威胁，并会对近区电网造成冲击负荷。频率偏差过大会导致发电机运行不稳定，甚至引发振荡和失稳，对电力系统的安全产生直接影响。同时，频率偏差也会对近区电网造成冲击负荷，加剧电网的稳定性问题。电力系统频率偏差所带来的危害是多方面的，不仅影响产品质量、生产效率和设备性能，还对电力系统和电网安全构成威胁。