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图 １ 不同类型机组运行区

３２５８４—２０１６水力发电厂和蓄能泵站机组机械振动的评定》 各监测状态量限值确定边界阈值，划分运
行区域。
２．２ 一次调频调节性能与考核指标 一次调频是指在并网运行中当电网频率偏差越过频率死区后，机
组调节系统根据频率静态特性，按整定的永态转差系数 ｂ（开度调节模式）或调差率 ｅ（功率调节模式）
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自行调整导叶开度，控制有功功率变化，平衡能源侧机组出力与负荷侧用电功率之间的失衡关系，进
而调节电网频率的过程 ［１６］ 。新型电力系统构建要求水电机组转向宽负荷运行弥补新能源大规模并网随
机性、波动性强的缺陷，如图 ２所示，机组长期运行于非额定的宽负荷范围内参与电网调峰调频 ［１７］ 。
调节过程的机组功率?频率响应以能快速、稳定、准确地应对电网扰动为佳，基于此行业内通常以时
间、振荡、偏差为主要调节性能指标来评价机组调频能力 ［１８］ 。

图 ２ 水电机组宽负荷运行负荷?频率响应

调节性能指标一般可通过分析机组调频过程并进行数据处理取得，经过研究者们多年来的探索改
进和工程实际应用锤炼，已形成较为完整的评价体系。根据电力领域国家标准及行业规范《电网运行
准则》（ ＧＢ?Ｔ３１４６４—２０１５） “两个细则”，目前被广泛用来量化衡量调频性能的指标有：（１）调节时
间，当电网频率变化超过机组一次调频死区时，所有机组一次调频的负荷调整幅度应在 １５ｓ内达到理
论计算的一次调频的最大负荷调整幅度的 ９０％；（２）响应时间，在电网频率变化超过机组一次调频死
区时开始的 ４５ｓ内，机组实际出力与响应目标偏差的平均值应在理论计算的调整幅度的 ±５％误差带
内；（３）一次调频合格率，水电机组一次调频平均合格率不小于 ６０％。作为反映机组的调频质量优劣
的重要依据，电厂根据性能指标来判断和改善机组运行状态，电网也据此对机组进行调频性能考核，
确定电站的奖惩金额。
２．３ 调频运行区划分必要性 经典运行区划分侧重于机组水力性能与机械性能，保证机组稳定性前
提下却缺乏电气性能指标约束。近年来，随着风光等随机能源大规模接入电网，电网的调峰调频压
力陡增，水电机组面临高强度和频次的调峰调频任务 ［１９］ 。由于 水力、机 械、电气 等 多 方面因素的

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