電力系統(tǒng)中的頻率變化會(huì)影響負(fù)荷吸收的有功功率，這種現(xiàn)象稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)。當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，總負(fù)荷吸收的有功功率隨之下降；反之，當(dāng)頻率上升時(shí)，總負(fù)荷吸收的有功功率隨之上升。負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)描述了總負(fù)荷吸收的有功功率隨系統(tǒng)頻率變化的程度。電力系統(tǒng)的頻率變化還會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性發(fā)生變化。系統(tǒng)頻率變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨之改變。發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性是指發(fā)電機(jī)在不同電壓值時(shí)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流與無功負(fù)荷的關(guān)系特性。調(diào)差系數(shù)表示無功負(fù)荷電流從零變至額定值時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓的相對(duì)變化。電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻通過發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，反映了機(jī)組轉(zhuǎn)速變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)力門開度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。而電力系統(tǒng)的二次調(diào)頻則是通過調(diào)頻器實(shí)現(xiàn)，反映了系統(tǒng)頻率變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)力閥門開度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。調(diào)速器的同步器或調(diào)頻器能夠?qū)崿F(xiàn)這一過程。電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額造成系統(tǒng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)頻率隨時(shí)間由額定值變化到穩(wěn)定頻率的過程。頻率崩潰現(xiàn)象發(fā)生在頻率下降到47～48Hz時(shí)，火電廠的廠用機(jī)械出力顯著降低，導(dǎo)致發(fā)電廠輸出功率減少，功率缺額更加嚴(yán)重，系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降，形成惡性循環(huán)。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)一般由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)部分構(gòu)成。調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以改變發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率數(shù)值。同步發(fā)電機(jī)與無窮大系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，無功電流增大是造成端電壓下降的主要原因。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在正常運(yùn)行時(shí)，能夠根據(jù)機(jī)端電壓的變化自動(dòng)改變勵(lì)磁電流，維持端或系統(tǒng)電壓水平。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故導(dǎo)致電壓降低時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)有快速響應(yīng)速度和足夠大的強(qiáng)勵(lì)頂值電壓，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行勵(lì)磁作用。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本控制部分包括調(diào)差單元、測(cè)量比較單元、綜合放大單元和移相觸發(fā)單元，主要實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無功功率分配功能。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，負(fù)荷變化將引起有功功率不平衡，導(dǎo)致頻率偏離額定值。頻率的一次調(diào)整是通過調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，而頻率的二次調(diào)整則是通過調(diào)頻器自動(dòng)操作發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的整定機(jī)構(gòu)，改變調(diào)速系統(tǒng)的給定值。電力系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)是指負(fù)荷吸收的有功功率隨頻率變化的現(xiàn)象，一般可用負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)來描述。負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性是指電力系統(tǒng)的總有功負(fù)荷與電力系統(tǒng)頻率的關(guān)系。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)較大功率缺額時(shí)，僅僅依靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，系統(tǒng)將無法穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)頻率下降的程度和速度反映了功率缺額的多少，頻率下降越嚴(yán)重、速度越快，說明功率缺額越嚴(yán)重。自動(dòng)調(diào)頻可以解決正常情況下負(fù)荷變化引起的系統(tǒng)頻率波動(dòng)，自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置則用于阻止事故情況下的系統(tǒng)頻率異常下降。為了使AFL在最大功率缺額情況下切除負(fù)荷后，系統(tǒng)恢復(fù)頻率不會(huì)高于額定頻率，AFL應(yīng)分級(jí)動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)頻率下降到一定數(shù)值時(shí)，AFL相應(yīng)級(jí)動(dòng)作。如果仍然不能阻止頻率下降，則下一級(jí)再動(dòng)作。AFL第n級(jí)動(dòng)作切除一定負(fù)荷后，可能出現(xiàn)系統(tǒng)頻率開始回升、系統(tǒng)頻率不再下降、系統(tǒng)頻率繼續(xù)下降等三種結(jié)果。