通过对电力系统各种负荷分量变化规律的分析，有利于采取不同的措施，来控制原动机功率和发电机电磁功率之间的不平衡，达到控制系统频率的目的。

　　一、频率的一次调节

　　电力系统频率的一次调节是指利用系统固有的负荷频率特性，以及发电机的调速器的作用，来阻止系统频率偏离标准的调节方式。

　　（一）频率一次调节的基本原理

　　（1）电力系统负荷的频率一次调节作用

　　当电力系统中原动机功率或负荷功率发生变化时，必然引起电力系统频率的变化，此时，存储在系统负荷的电磁场和旋转质量（如电动机、照明镇流器等）中的能量会发生变化，以阻止系统频率的变化，即当系统频率下降时，系统负荷会减少；当系统频率上升时，系统负荷会增加。这称为系统负荷的惯性作用，它用负荷的频率调节效应系数（又称系统负荷阻尼常数）D来表示：

　　D=ΔP/Δƒ（Mw/Hz）(2.2.1)

　　系统负荷阻尼常数D常用标么值来表示，其典型值为1~2。D=2意味着1%的频率变化会引起系统负荷2%的变化。

　　（2）发电机的频率一次调节作用

　　当电力系统频率发生变化时，系统中所有的发电机的转速即发生变化，如转速的变化超出发电机组规定的不灵敏区，该发电机的调速器就会动作，改变其原动机的阀门位置，调整原动机的功率，以求改善原动机功率或负荷功率的不平衡状况，即当系统频率下降时，发电机的蒸汽阀门或进水阀门的开度就会增大，增加原动机的功率；当系统频率上升时，发电机的蒸汽阀门或进水阀门的开度就会减小，减少原动机的功率。发电机调速器的这种特性称为机组的调差特性，它用调差率R来表示：

　　R=[（No–N）/NR]100%(2.2.2)

　　式中：No表示无载静态转速（主阀在无载位置）

　　N表示满载静态转速（主阀全开）

　　NR表示额定转速

　　调差率R的实际涵义是，如R=5%，则系统频率变化5%，将引起主阀位置变化100%。

　　（3）具有频率一次调节作用的电力系统模型

　　电力系统综合的一次调节特性是系统内所有发电机和负荷的一次调节特性之总和，具有一次调节作用的电力系统模型如图2-4所示：

　　图2-4具有一次调节作用的电力系统传递函数方框图

　　从图2-4可以看出，由于具有一次调节作用的电力系统中存在发电机的转速（即系统频率）的负反馈调整环节，将起到稳定系统频率的作用。

　　（二）频率一次调节的特点

　　（1）一次调节对系统频率变化的响应快，根据IEEE的统计，电力系统综合的一次调节特性时间常数一般在10秒左右。

　　（2）由于发电机的一次调节仅作用于原动机的阀门位置，而未作用于火力发电机组的燃烧系统。当阀门开度增大时，是锅炉中的蓄热暂时改变了原动机的功率，由于燃烧系统中的化学能量没有发生变化，随着蓄热量的减少，原动机的功率又会回到原来的水平。因而，火力发电机组一次调节的作用时间是短暂的。不同类型的火力发电机组，由于蓄热量的不同，一次调节的作用时间为0.5到2分钟不等。