В энергосистемах или объединениях энергосистем с высокой величиной соотношения расчетного аварийного небаланса активной мощности (внешнего перетока активной мощности, нагрузки блока электростанции, мощности крупного потребителя) к внутреннему потреблению (10% и более) возможны значительные отклонения частоты как при изолированной работе таких энергосистем или их частей, так и при аварийном отделении их на изолированную работу при единичном возмущении. Изменение частоты при возникновении указанных небалансов активной мощности характеризуется значительной разницей между динамическим забросом (снижением) частоты и установившимся значением (рис. 1). Примерами таких энергообъединений могут служить энергосистемы Мурманской обл. и Республики Карелия.
В целях исключения недопустимого по величине и длительности отклонения частоты применяются автоматика ограничения повышения частоты (АОПЧ) и автоматика ограничения снижения частоты (АОСЧ).
При планировании и управлении режимами в условиях значительных суточных и сезонных колебаний уровней потребления и перетоков активной мощности обеспечивается различная загрузка и состав генерирующего оборудования. На состав генерирующего оборудования также влияет необходимость управления водными режимами водохранилищ ГЭС, проведение ремонтных кампаний, системные ограничения.
В связи с вышеуказанным в энергосистемах с высокой долей ГЭС в структуре генерации для управления объемами воздействий на отключение генераторов (ОГ) отсутствует возможность использования неизменного состава генерирующего оборудования, подключенного к воздействию от АОПЧ. В то же время объем отключаемой нагрузки автоматикой частотной разгрузки (АЧР) пропорционален уровню потребления и имеет многоступенчатую иерархическую структуру.
Таким образом, принимая во внимание, что действие устройств АОПЧ производится ступенями с разными уставками по частоте и времени, требуется на этапах планирования и управления режимом осуществлять непрерывный контроль достаточности (отсутствия избыточности) объема воздействий на ОГ от АОПЧ и итоговой величины небаланса активной мощности после действия противоаварийной автоматики (ПА), который с учетом изменения мощности генерирующего оборудования действием систем общего первичного регулирования частоты (ОПРЧ) и изменения величины потребления активной мощности при изменении частоты обуславливает установившееся значение частоты после аварийного возмущения.