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   在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，由同步發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器調(diào)整系統(tǒng)中頻繁變化的負(fù)荷所引起的頻率偏移，表現(xiàn)為對應(yīng)負(fù)荷增大，發(fā)電機(jī)輸出功率增加，頻率低于初始值；對應(yīng)負(fù)荷減小情況，機(jī)組輸出功率減小，頻率高于初始值。這種有差調(diào)節(jié)即為電力系統(tǒng)中的頻率一次調(diào)整。反應(yīng)同步發(fā)電機(jī)的調(diào)速特性曲線稱為發(fā)電機(jī)組功頻靜特性曲線，如圖1所示。假設(shè)發(fā)電機(jī)初始運(yùn)行于額定工作點(diǎn)N，對應(yīng)額定頻率f_N，額定有功功率P_N。

   當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加，使得頻率下降到f₁，原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的作用使發(fā)電機(jī)組輸出功率增加到P₁，發(fā)電機(jī)重新穩(wěn)定運(yùn)行于1點(diǎn)?？梢妼ο陆档念l率Δf，發(fā)電機(jī)組輸出有功功率增加ΔP，即發(fā)電機(jī)具有有功功率-頻率下垂特性。定義調(diào)差系數(shù)為R，有：

   以兩臺并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組為例，當(dāng)負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，兩臺發(fā)電機(jī)輸出有功功率變化量分別為ΔP1、ΔP2，并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，頻率變化量相等，即Δf₁=Δf₂，因此：

   由公式可知，發(fā)電機(jī)組有功功率分配與機(jī)組調(diào)差系數(shù)R成反比，因此，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的容量大小，來調(diào)整各發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)，便可實(shí)現(xiàn)有功功率的合理分配。參照同步發(fā)電機(jī)調(diào)速器工作原理，并結(jié)合船舶能量管理系統(tǒng)控制策略，設(shè)計(jì)基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的功頻控制器如圖2所示。

 圖中，f_N為設(shè)定的系統(tǒng)額定頻率；f為系統(tǒng)實(shí)際頻率；k_p為比例環(huán)節(jié)系數(shù)，k_p=1/R；P_N為設(shè)定的虛擬同步發(fā)電機(jī)輸出功率參考值；P_ref為岸電電源輸出功率指令值；忽略發(fā)電機(jī)損耗，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率與原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率相等。