Учитывая, что электроэнергия, производимая в энергосистеме, не накапливается, ее выработка в каждый момент времени должна соответствовать уровню потребления. Критерием этого соответствия служит установленная частота сети, которая в России составляет 50 Гц и должна поддерживаться с высокой точностью в диапазоне (50,00 ± 0,05) Гц.
Основной системой управления в Единой энергетической системе (ЕЭС) России в реальном времени является центральная координирующая система (ЦКС) автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности (АРЧМ) [1].
Первичное регулирование частоты осуществляется совместными усилиями всех электростанций (за исключением АЭС с реакторами типа РБМК и БН) и потребителей. Оно осуществляется в целях ограничения отклонений частоты от номинального значения для безопасной эксплуатации электростанций и минимизации риска отключения энергопринимающих установок потребителей электрической энергии действием противоаварийной автоматики.
В синхронной зоне, которая включает первую синхронную зону ЕЭС России, при возникновении дисбаланса активной мощности не более расчетного первичное регулирование должно обеспечивать удержание кратковременных динамических отклонений частоты в пределах (50,0±0,8) Гц [2]. При отклонениях частоты за пределы зоны нечувствительности первичного регулирования (выходит за установленную «мертвую полосу») генерирующее оборудование должно обеспечить реализацию требуемой первичной мощности согласно установленным формулам:
где Рп % — требуемая первичная мощность, %Рном;
Рп — требуемая первичная мощность, МВт;
Рном — номинальная мощность генерирующего оборудования, МВт;
∆fр — величина отклонения частоты, превышающая зону нечувствительности (величина отклонения частоты от ближайшей границы «мертвой полосы»), Гц;
— статизм первичного регулирования генерирующего оборудования, %.
При недостаточном быстродействии первичного регулирования могут существенно увеличиться как величина отклонений частоты, так и их продолжительность. Это небезопасно для функционирования автоматической частотной разгрузки (АЧР), которая отключает потребителей при критическом снижении частоты, а также для другой автоматики.