发电机组的积差调频法（同步时间法）方程式

摘要：积差调频法（或称同步时间法）是根据机构频率偏差的累积值进行作业的。频率积差调整法的长处是能使发电机频率维持额定，计划外的负载能在所有参加调频的发电机组间按一定的比例进行分配。而其缺点是频率积差信号滞后于频率瞬时值的变化，因此调节流程缓慢。

频率积差调整法又称同步时间法，是按频率偏差对时间的积分进行调节的。积差调整法的调整准则是对各个调频发电机组按频率偏差对时间的积分进行调节，其调整方程为

当负载增大时，频率下降，产生Δf＜0。式（7-24）中∫Δfde不断增加其负值，使原有平衡状态遭到破坏，调频发电机组的调节机构增加给定功率ΔPc，直到Δf＝0，调整步骤结束，这时调频发电机组增加的输出功率ΔPc＝－K1∫Δfdt。同步时间法适合于中大型系统中有多个调频厂的状况，各厂根据设定的积差调节原则进行调节。

当采用多个调频电厂调频时，可以采用分散步骤，即参与调频电厂各有一套频差积分信号产生器，就地分散发生∫Δfdt信号进行调频。因机构频率具有同一性，于是各调频电厂的∫Δfdt保持一致。为了保证各调频电厂测得的值尽可能一致，预防因频差积分的区别而造成容量分配上的误差，需配置高精度的频率检测。这种调频策略不需远动通道，另外，近代电子技术可使各调频电厂的∫Δfdt具有很高的一致性，因而不会发生功率分配上的误差。

调整的物理程序如下：当出现计划外负载增加时，致使频率下降，Δf≠0。由调节方程求得ΔPc＞0，故而调频发电机组增加输出功率。紧接着Δf减小，不断调节结果，最后Δf趋近于零，调节流程结束，频率维持额定值。此时，调频发电机组增加的出力正好等于计划外负载。若系统负载降低，调节程序与上述过程相仿，只是调频发电机组输出功率减小，最后Δf同样趋近于零。

图1示出了积差调节的作业过程。在0～t1时间内，无计划外负荷，机构有功功处于平衡状态，调频发电机组按原输出功率运转，ΔPc＝0，机构频率为额定值，Δf＝0。在t1瞬间，计划外负荷产生，频率开始下降，Δf＜0，于是调频发电机组按式（7-24）增加输出功率，只要Δf≠0。∫Δfde不断累积，调节程序就不会终止，直到t2时刻装置频率恢复额定值，调节流程才结束，此时调频发电机组增加的输出容量ΔP1保持不变。t2～t3期间；系统处于新的容量平衡状态，Δf＝0。在t3时刻，机构负荷降低，系统频率升高，Δf＞0，调频发电机组按式（7-24）减少出力，同样，只要Δf≠0，调整步骤不会终止，直到t4时刻系统频率恢复额定值，调节步骤才结束，此时调频发电机组降低的输出功率ΔP1-ΔP2保持不变。

由以上剖析可见，按式（7-24）工作的积差调频，调整结束可维持机构频率为额定值，实现了无差调节。调频发电机组承担的功率变化量等于计划外负荷的数值。因∫Afdt滞后Δf变化，所以调频过程缓慢，这是积差调频的缺陷。

一般认为机构在稳态时全网的频率是统一的，即装置各点的频率相等。在机构中产生负荷增量ΔPL后，经一次调频和二次调频后，负荷增量将全部由n台调频发电机组增加输出功率平衡，频率恢复至额定运行，即

上述调频准则是依照频率偏差的积分进行的，按分配系数确定发电机组的增加容量。频率的偏差积分滞后于频率的变化，调解过程较缓慢。改良方案是在频率的偏差积分基础上，加入频率的瞬时变化信息，以加快频率调节的初始转速。改进后的方程为

Δf＋Ri(ΔPci＋αiKiΔfdt) = 0                            (7-28)

分散的积差调节法依靠于调频发电机组对频率偏差测定的一致性。为处置频率信号的不一致性，依靠电力机构的调度装置完成对频率的测定与调整的管理。通过调度侧监控与参数采集机构 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）采集并传送各个电厂的实时参数，实现集中调频。

集中制调频是在中心调度所设置一套高精度标准频率产生器，再取用装置频率，集中产生频差积分信号∫Δfdc，确定各调频发电机组的调整量，通过远动通道送向各调频电厂。在调频电厂中，设一台有功功率监控系统，根据运行步骤再进行分配各发电机组所应承担的功率，如图2所示。监控系统输入信号除了调度送来的频差积分信号外，还有就地的频差信号和各发电机组的输出功率信号，输出信号为各发电机组按式（7-28）确定的功率调整量。