3.3.1電力系統的頻率響應與慣響應

作為衡量電網運行狀態的重要指標之一，頻率必須時刻保持穩定才能保證電力系統的安全穩定運行。頻率響應(Frequency Response, FR)是電力系統頻率的過渡和調過程，按照不同的時間尺度和控制目標劃分通常包含慣響應、一次調頻(PFC)、二次調頻(SFC)和三次調頻(EDC)。其中，慣響應(Inertial Response,IR)是電力系統頻率響應中的重要環之一，是同步發電機的固有物理特。當電網頻率突變時，同步發電機可以利用自身慣抑制頻率的突然變化，使發電機能有足夠的時間過渡到一次調頻環，重新建立功率平衡，避免發電機組因頻率變化率或頻率偏差過大而脫網。慣響應階段的響應速度快，功率支撐時間短，一般在lOs以內，該階段主要表現為發電機組釋放或吸收旋轉部件的動能。一次調頻是系統頻率偏離額定值后發電機機組的自我控制，響應速度相對較慢，功率支撐時間一般在l Os-2min之間;二次調頻通常采用自動發電控制(AGC)實現，為無差調，是區域內的機組通過監視并調整聯絡線功率維持系統的頻率穩定，響應速度比較慢;三次調頻則是針對負荷變化進行經濟調度，實現電力系統的經濟運行。在實際的系統中，傳統同步發電機組不僅擁有較大的轉子慣量，能夠抑制頻率的波動(慣響應)，還配有調速器和調頻器，通過調整原動機輸入功率(一次調頻)和頻率特曲線(二次調頻)來維持電網頻率的穩定。以有功功率缺額導致的電網頻率下降為例