电网频率是衡量电力系统电能质量的重要指标之一，关乎电网的运行安全和电力用户的用电安全。本书所涉内容从电网侧和电源侧两方面对一次调频本质问题进行深度剖析，充分揭示了电力系统一次调频的本质。
本书共分为八章。主要内容为电网频率波动与频率调整、发电机组的一次调频功能、电力系统一次调频模型及仿真分析、并网发电机组一次调频功能试验方法、并网发电机组的一次调频实例、并网发电机组一次调频控制性能优化、一次调频与电力系统低频振荡，以及并网发电机组一次调频功能管理。
详尽的一次调频原理及应用介绍。
电网频率是衡量电力系统电能质量的重要指标之一,关乎电网的运行安全和电力用户
的用电安全。维持电网频率稳定是电力系统运行的主要目标之一,也是保障电网安全稳定
运行的重要手段。电网频率稳定是指当 电 力 系 统 突 然 出 现 较 大 幅 度 的 有 功 功 率 不 平 衡 时,
电网调度侧与发电侧通过调节热备用出力或自动切除部分负荷来维持系统电力系统的频率
稳定,最大限度减弱电网频率的波动。
目前,电力系统所有调频方式中,在不使用切负荷手段前提下,一次调频是维持电力
系统频率稳定最为实时、快捷、经济的手段之一,在源网协调中扮演着重要的角色。电力
系统运行过程中,发电机组本质上是充当电力系统频率调整的宏观执行机构,各大区域电
网均要求并网运行的发电机组必须参与电网一次调频,而且调频的性能指标必须满足并网
细则的相关要求。为此,一次调频性能监测和考核管理系统陆续组建。由于电网结构与系
统用电结构的日趋复杂,一次调频在电力系统运行过程中充当的角色越显重要,电网对一
次调频功能所具有的性能指标越趋严格。深入了解一次调频的本质问题,优化一次调频控
制回路的控制策略、提高一次调频控制性能指标,以及如何标准化、规范化管理一次调频
功能的投运等诸多问题是相关专业技术人员亟须解决的问题。
本书是作者对多年来科研和实际工程工作经验的总结。书中所涉内容从电网侧和电源
侧两方面对一次调频本质问题进行深度剖析,充分揭示电力系统一次调频的本质,为从事
相关专业的工程技术人员提供参考。作者从电网频率波动机理、调频原理、电力系统一次
调频控制回路模型、发电侧一次调频控制策略及如何提高发电机组一次调频性能、并网发
电机组一次调频功能投运的奖励与考核管理方法等多方面进行了深入浅出的讲解,力求将
电力系统运行中一次调频的整个过程和涉及的相关内容展现给读者。
本书由八章内容组成。第1章详细介绍了电网频率的波动机理和调整原理,及其相应
的调频方式,阐述了并网发电机组的一次调频能力对电网安全运行的重要性;第2章详细
论述了并网发电机组实现一次调频控制功能的方式,从控制系统角度分析论述一次调频控
制回路;第3章从理论层面对电力系统一次调频进行深层次的分析,并进行实例仿真;第
4章就网内不同类型发电机组的一次调频特性进行了论述和分析,以表述机 组 调 频 能 力 的
差异性和互补性;第5 、 6章主要介绍了并网发电机组一次调频性能测试方法,并指出了影
响发电机组一次调频性能的各种因素,通过分析各影响因素的特点,就提高电网运行的频
率合格率提出了一整套发电机组一次调频性能优化的控制策略;第7章对目前电力系统运
行中比较突出的低频振荡问题进行了论述,并结合理论与实例详细论述了机组一次调频与
低频振荡之间的内在联系;第8章介绍了一次调频考核、奖励管理系统的主要内容,通过
该管理系统建立一种常态的考核机制,并激励和指引发电企业从技术和管理上提升并网发
电机组一次调频各项性能指标。
本书由黄道火负责统稿工作。第 1 、 3 、 4 章 由 黄 道 火 编 写,第 2 章 由 蔚 伟 编 写,第 5
章由刘思捷编写,第6章由许伟强编写,第7章由万文军编写,第8章由曾志坚编写。
本书写作过程中,参阅了许多相关领域的文献资料,包括互联网上的技术文档、国内
外期刊、电力科研院所的各种技术报告等,在此对提供这些文献和技术资料的所有作者和
机构表示感谢。同时,本书的顺利完成也离不开众多同行的鼎力支持,其中包括广东电网
有限责任公司电力科学研究院的诸多专家,在此表示感谢!
电力科技日新月异,限于作者水平,书中难免有不足之处,望读者不吝指正。
作 者
黄道火：浙江台州人，大学本科学历，高级工程师，主要研究方向为火电机组基建调试及控制性能优化技术，现任华电电力科学研究院热控技术部主任。作者多年来一直从事火电机组的基建调试及控制优化工作，先后主持完成多台600MW级及以上机组、分布式能源站工程的基建调试及性能优化工作。陆续在各类期刊发表论文8篇，其中中文核心期刊1篇；获得发明专利1项目，申请受理发明专利3项；获得地市级及以上科技进步奖3项。
前言
第1章 电网频率波动与频率调整 1
1 电能质量简介 1
2 电网频率波动机理及特性 3
3 电网频率调整原理 5
4 一次调频特点 1 2
第2章 发电机组一次调频功能 1 5
1 发电机组一次调频控制 1 5
2 发电机组一次调频特性分析 2 0
3 发电机组一次调频相关参数 2 2
4 一次调频同自动发电控制 ( A G C )的联系 2 7
5 一次调频功能与孤岛运行 3 0
第3章 电力系统一次调频模型及仿真分析 3 2
1 系统频率动态变化机理 3 2
2 一次调频动态特性仿真 3 4
3 电力系统仿真模型 3 6
4 模型参数辨识 3 8
5 电力系统一次调频的实时仿真实例 4 1
第4章 并网发电机组一次调频功能试验方法 4 6
1 试验目的 4 6
2 试验内容 4 6
3 试验方法与步骤 4 7
4 迟缓率的测量 5 1
5 频率响应试验方法与步骤 5 2
6 一次调频动作调节品质的测试 5 3
7 数据记录表格 5 5
8 标准与评价 5 6
第5章 并网发电机组一次调频实例 5 7
1 水电机组一次调频 5 7
2 燃气-蒸汽联合循环机组一次调频 7 4
3 燃煤发电机组一次调频 8 1
4 原子能发电机组一次调频 8 5
5 风电参与一次调频简介 9 4
6 其他形式的一次调频手段 9 5
第6章 并网发电机组一次调频控制性能优化 9 6
1 并网发电机组一次调频控制策略 9 6
2 并网发电机组一次调频性能测试 9 7
3 影响发电机组一次调频性能的因素 1 0 0
4 发电机组一次调频控制策略的优化 1 0 1
5 调节汽门流量特性曲线的整定 1 0 7
第7章 一次调频与电力系统低频振荡 1 1 4
1 低频振荡概念与机理 1 1 4
2 原动机调节系统对系统阻尼的影响 1 1 6
3 一次调频回路对阻尼系数的影响 1 1 7
4 一次调频作用引发的低频振荡实例 1 1 7
5 低频振荡治理 1 2 4
第8章 并网发电机组一次调频功能管理 1 2 6
1 一次调频功能要求 1 2 6
2 一次调频考核管理 1 2 8
3 评价算法 1 3 2
4 一次调频管理若干问题讨论 1 3 6
附录 A 飞升时间物理意义 1 3 8
附录 B 空载与带负荷后的动态特性 1 3 9
参考文献 1 4 1
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