1、談談電力系統(tǒng)的頻率之爭，也就是50HzVS60Hz

最早的電氣設備運行頻率從140Hz到25Hz甚至更低都有，取決于制造商的標準。比如尼亞加拉大瀑布的水力發(fā)電機組早期就是運行在25Hz的。而后尼古拉特斯拉通過他自己的計算認為60Hz和240V是電力系統(tǒng)最好的歸宿。他將自己設計的發(fā)電機推薦給了西屋電氣公司。最后這一頻率被采納，并在美國慢慢成為了行業(yè)標準。

當然也不能說50Hz沒60Hz有優(yōu)勢。其實，50Hz的優(yōu)勢在于輸電線的分布式電容電感效應相對更小。而在60Hz運行條件下的變壓器可以做的更小更輕便，并且燈泡閃爍更快，更不容易被察覺。但上述這些差別不足以讓某一頻率獲得一邊倒的優(yōu)勢。

2、電力系統(tǒng)的頻率為什么會變化？

理論上來說我們是希望系統(tǒng)實時發(fā)電與負載在毫秒級別甚至更短的時間間隔上保持一致，讓電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定在50或是60Hz。但是事實很殘酷，電力系統(tǒng)的頻率是一直在波動的。我們來從負載端和發(fā)電端分析為什么會波動：

①負載端：作為電力用戶，我們一般是無法精確預估用戶的固定用電習慣。另外沒有系統(tǒng)頻率的實時信息。電力用戶也很少會因為電力系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定而突然改變自己的用電方式。所以這也就造就了當前的電力系統(tǒng)運行原則：發(fā)電根據(jù)負載變化進行調(diào)整。

②發(fā)電端：發(fā)電機組會根據(jù)負載變化而調(diào)整自己的輸出以達到發(fā)電和負載的實時平衡。但是發(fā)電機組也會有“不如人意”的時候：大型火力，核能和生物質發(fā)電機組能可能突然出現(xiàn)故障而下網(wǎng)。另外連接發(fā)電機組的傳輸線可能出現(xiàn)故障，導致機組突然被隔離開來。以上這些因素會導致發(fā)電和用電的不可預測性，也就使得發(fā)電端發(fā)出的電能可能瞬時多于或少于用電側的能耗。

通俗的說一下就是：在發(fā)電少了的情況下（比如機組突然下網(wǎng)或是需求突然增高），系統(tǒng)會瞬間從同步發(fā)電機組的轉動勢能中汲取能量，這就導致發(fā)電機組的轉軸轉速變慢，從而系統(tǒng)頻率隨之下降。在發(fā)電過多的情況下（比如新能源機組突然增加發(fā)電或是需求突然減少），系統(tǒng)會把多余的能量作為常規(guī)機組的轉動勢能進行累加，也就導致了轉速突然加快以及頻率的上升。所以為了應對以上兩種情況，系統(tǒng)會提前調(diào)用一些機組容量以隨時調(diào)整發(fā)電端輸出。

3、機組故障后系統(tǒng)頻率怎么變化以及系統(tǒng)的要求

在當前的電力系統(tǒng)中，負載變化是相對比較容易預測而且誤差較小的。但是機組或是傳輸線的突然故障一般是無法預測的。所以電力系統(tǒng)當前的頻率響應服務主要是針對大型機組或傳輸線故障問題的。

綜上所述，電力系統(tǒng)的頻率變化是多方面因素決定的。小的頻率波動可能是由于可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定和負載變化造成的。大的頻率波動則是由于發(fā)電機組或重要輸電線路的故障造成的。