在电力系统中，要使得所有发电机组转速的恒定运行，必须使得系统总共的 电源供给与负荷功率总需求（其中也有传输环节的电能损耗）平衡。然而，要实 现发电机组转速恒定并没有这么容易，这是因为电力系统中发电机组的出力和电 力系统负荷每时每刻都在变化。当系统出现发电机组的有功功率和负荷的有功功 率不平衡的情况时，系统频率便会因为发电机组和负荷的功率不平衡而出现变动， 从而产生了频率偏差。系统频率偏差持续时间和大小由发电机控制系统对负荷改 变的响应能力和负荷特性决定。只有在一种情况下，频率偏差才为0，那便是当 系统负荷需求的总有功功率等于发电机的总输出功率时候。而在通常情况下，系 统负荷需求的总有功功率并不总是等于系统发电机的总输出有功功率，那么在系 统负荷需求的总有功功率较大的情况下，系统频率便会下降，频率偏差为负值； 反之，在系统中所有发电机的总输出有功功率较大的情况下，系统频率便会上升， 频率偏差为正值。加剧电力系统有功功率不平衡的因素有很多，多为电力系统大 故障，如大容量发电设备退出运行，大面积甩负荷等，他们会使得电力系统频率 偏差超出允许的范围。综上所知，频率偏差产生的根本原因是电力系统有功功率 的不平衡。