电力系统的频率变化因素都有哪些

1、谈谈电力系统的频率之争，也就是50HzVS60Hz

最早的电气设备运行频率从140Hz到25Hz甚至更低都有，取决于制造商的标准。比如尼亚加拉大瀑布的水力发电机组早期就是运行在25Hz的。而后尼古拉特斯拉通过他自己的计算认为60Hz和240V是电力系统最好的归宿。他将自己设计的发电机推荐给了西屋电气公司。最后这一频率被采纳，并在美国慢慢成为了行业标准。

当然也不能说50Hz没60Hz有优势。其实，50Hz的优势在于输电线的分布式电容电感效应相对更小。而在60Hz运行条件下的变压器可以做的更小更轻便，并且灯泡闪烁更快，更不容易被察觉。但上述这些差别不足以让某一频率获得一边倒的优势。

2、电力系统的频率为什么会变化？

理论上来说我们是希望系统实时发电与负载在毫秒级别甚至更短的时间间隔上保持一致，让电力系统的频率稳定在50或是60Hz。但是事实很残酷，电力系统的频率是一直在波动的。我们来从负载端和发电端分析为什么会波动：

①负载端：作为电力用户，我们一般是无法精确预估用户的固定用电习惯。另外没有系统频率的实时信息。电力用户也很少会因为电力系统频率不稳定而突然改变自己的用电方式。所以这也就造就了当前的电力系统运行原则：发电根据负载变化进行调整。

②发电端：发电机组会根据负载变化而调整自己的输出以达到发电和负载的实时平衡。但是发电机组也会有“不如人意”的时候：大型火力，核能和生物质发电机组能可能突然出现故障而下网。另外连接发电机组的传输线可能出现故障，导致机组突然被隔离开来。以上这些因素会导致发电和用电的不可预测性，也就使得发电端发出的电能可能瞬时多于或少于用电侧的能耗。

通俗的说一下就是：在发电少了的情况下（比如机组突然下网或是需求突然增高），系统会瞬间从同步发电机组的转动势能中汲取能量，这就导致发电机组的转轴转速变慢，从而系统频率随之下降。在发电过多的情况下（比如新能源机组突然增加发电或是需求突然减少），系统会把多余的能量作为常规机组的转动势能进行累加，也就导致了转速突然加快以及频率的上升。所以为了应对以上两种情况，系统会提前调用一些机组容量以随时调整发电端输出。

3、机组故障后系统频率怎么变化以及系统的要求

在当前的电力系统中，负载变化是相对比较容易预测而且误差较小的。但是机组或是传输线的突然故障一般是无法预测的。所以电力系统当前的频率响应服务主要是针对大型机组或传输线故障问题的。

综上所述，电力系统的频率变化是多方面因素决定的。小的频率波动可能是由于可再生能源发电的不稳定和负载变化造成的。大的频率波动则是由于发电机组或重要输电线路的故障造成的。