詳盡的一次調頻原理及應用介紹。

電網頻率是衡量電力繫統電能質量的重要指標之一，關乎電網的運行安全和電力用戶的用電安全。本書所涉內容從電網側和電源側兩方面對一次調頻本質問題進行深度剖析，充分揭示了電力繫統一次調頻的本質。
本書共分為八章。主要內容為電網頻率波動與頻率調整、發電機組的一次調頻功能、電力繫統一次調頻模型及仿真分析、並網發電機組一次調頻功能試驗方法、並網發電機組的一次調頻實例、並網發電機組一次調頻控制性能優化、一次調頻與電力繫統低頻振蕩，以及並網發電機組一次調頻功能管理。

黃道火：浙江臺州人，大學本科學歷，高級工程師，主要研究方向為火電機組基建調試及控制性能優化技術，現任華電電力科學研究院熱控技術部主任。作者多年來一直從事火電機組的基建調試及控制優化工作，先後主持完成多臺600MW級及以上機組、分布式能源站工程的基建調試及性能優化工作。陸續在各類期刊發表論文8篇，其中中文核心期刊1篇；獲得發明專利1項目，申請受理發明專利3項；獲得地市級及以上科技進步獎3項。

前言
第1章 電網頻率波動與頻率調整 1
1 電能質量簡介 1
2 電網頻率波動機理及特性 3
3 電網頻率調整原理 5
4 一次調頻特點 1 2
第2章 發電機組一次調頻功能 1 5
1 發電機組一次調頻控制 1 5
2 發電機組一次調頻特性分析 2 0
3 發電機組一次調頻相關參數 2 2
4 一次調頻同自動發電控制 ( A G C )的聯繫 2 7
5 一次調頻功能與孤島運行 3 0
第3章 電力繫統一次調頻模型及仿真分析 3 2
1 繫統頻率動態變化機理 3 2
2 一次調頻動態特性仿真 3 4
3 電力繫統仿真模型 3 6
4 模型參數辨識 3 8
5 電力繫統一次調頻的實時仿真實例 4 1
第4章 並網發電機組一次調頻功能試驗方法 4 6
1 試驗目的 4 6
2 試驗內容 4 6
3 試驗方法與步驟 4 7
4 遲緩率的測量 5 1
5 頻率響應試驗方法與步驟 5 2
6 一次調頻動作調節品質的測試 5 3
7 數據記錄表格 5 5
8 標準與評價 5 6
第5章 並網發電機組一次調頻實例 5 7
1 水電機組一次調頻 5 7
2 燃氣-蒸汽聯合循環機組一次調頻 7 4
3 燃煤發電機組一次調頻 8 1
4 原子能發電機組一次調頻 8 5
5 風電參與一次調頻簡介 9 4
6 其他形式的一次調頻手段 9 5
第6章 並網發電機組一次調頻控制性能優化 9 6
1 並網發電機組一次調頻控制策略 9 6
2 並網發電機組一次調頻性能測試 9 7
3 影響發電機組一次調頻性能的因素 1 0 0
4 發電機組一次調頻控制策略的優化 1 0 1
5 調節汽門流量特性曲線的整定 1 0 7
第7章 一次調頻與電力繫統低頻振蕩 1 1 4
1 低頻振蕩概念與機理 1 1 4
2 原動機調節繫統對繫統阻尼的影響 1 1 6
3 一次調頻回路對阻尼繫數的影響 1 1 7
4 一次調頻作用引發的低頻振蕩實例 1 1 7
5 低頻振蕩治理 1 2 4
第8章 並網發電機組一次調頻功能管理 1 2 6
1 一次調頻功能要求 1 2 6
2 一次調頻考核管理 1 2 8
3 評價算法 1 3 2
4 一次調頻管理若干問題討論 1 3 6
附錄 A 飛升時間物理意義 1 3 8
附錄 B 空載與帶負荷後的動態特性 1 3 9
參考文獻 1 4 1

電網頻率是衡量電力繫統電能質量的重要指標之一,關乎電網的運行安全和電力用戶
的用電安全。維持電網頻率穩定是電力繫統運行的主要目標之一,也是保障電網安全穩定
運行的重要手段。電網頻率穩定是指當 電 力 繫 統 突 然 出 現 較 大 幅 度 的 有 功 功 率 不 平 衡 時,
電網調度側與發電側通過調節熱備用出力或自動切除部分負荷來維持繫統電力繫統的頻率
穩定,最大限度減弱電網頻率的波動。
目前,電力繫統所有調頻方式中,在不使用切負荷手段前提下,一次調頻是維持電力
繫統頻率穩定最為實時、快捷、經濟的手段之一,在源網協調中扮演著重要的角色。電力
繫統運行過程中,發電機組本質上是充當電力繫統頻率調整的宏觀執行機構,各大區域電
網均要求並網運行的發電機組必須參與電網一次調頻,而且調頻的性能指標必須滿足並網
細則的相關要求。為此,一次調頻性能監測和考核管理繫統陸續組建。由於電網結構與繫
統用電結構的日趨復雜,一次調頻在電力繫統運行過程中充當的角色越顯重要,電網對一
次調頻功能所具有的性能指標越趨嚴格。深入了解一次調頻的本質問題,優化一次調頻控
制回路的控制策略、提高一次調頻控制性能指標,以及如何標準化、規範化管理一次調頻
功能的投運等諸多問題是相關專業技術人員亟須解決的問題。
本書是作者對多年來科研和實際工程工作經驗的總結。書中所涉內容從電網側和電源
側兩方面對一次調頻本質問題進行深度剖析,充分揭示電力繫統一次調頻的本質,為從事
相關專業的工程技術人員提供參考。作者從電網頻率波動機理、調頻原理、電力繫統一次
調頻控制回路模型、發電側一次調頻控制策略及如何提高發電機組一次調頻性能、並網發
電機組一次調頻功能投運的獎勵與考核管理方法等多方面進行了深入淺出的講解,力求將
電力繫統運行中一次調頻的整個過程和涉及的相關內容展現給讀者。
本書由八章內容組成。第1章詳細介紹了電網頻率的波動機理和調整原理,及其相應
的調頻方式,闡述了並網發電機組的一次調頻能力對電網安全運行的重要性;第2章詳細
論述了並網發電機組實現一次調頻控制功能的方式,從控制繫統角度分析論述一次調頻控
制回路;第3章從理論層面對電力繫統一次調頻進行深層次的分析,並進行實例仿真;第
4章就網內不同類型發電機組的一次調頻特性進行了論述和分析,以表述機 組 調 頻 能 力 的
差異性和互補性;第5 、 6章主要介紹了並網發電機組一次調頻性能測試方法,並指出了影
響發電機組一次調頻性能的各種因素,通過分析各影響因素的特點,就提高電網運行的頻
率合格率提出了一整套發電機組一次調頻性能優化的控制策略;第7章對目前電力繫統運
行中比較突出的低頻振蕩問題進行了論述,並結合理論與實例詳細論述了機組一次調頻與
低頻振蕩之間的內在聯繫;第8章介紹了一次調頻考核、獎勵管理繫統的主要內容,通過
該管理繫統建立一種常態的考核機制,並激勵和指引發電企業從技術和管理上提升並網發
電機組一次調頻各項性能指標。
本書由黃道火負責統稿工作。第 1 、 3 、 4 章 由 黃 道 火 編 寫,第 2 章 由 蔚 偉 編 寫,第 5
章由劉思捷編寫,第6章由許偉強編寫,第7章由萬文軍編寫,第8章由曾志堅編寫。
本書寫作過程中,參閱了許多相關領域的文獻資料,包括互聯網上的技術文檔、國內
外期刊、電力科研院所的各種技術報告等,在此對提供這些文獻和技術資料的所有作者和
機構表示感謝。同時,本書的順利完成也離不開眾多同行的鼎力支持,其中包括廣東電網
有限責任公司電力科學研究院的諸多專家,在此表示感謝!
電力科技日新月異,限於作者水平,書中難免有不足之處,望讀者不吝指正。
作 者