电力系统运行的主要任务之一，就是对频率进行监视和控制，而发电机组的一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要，特别是对于那些快速调节机组比重少的电网尤为关键。一次调频对提高整个系统频率的质量至关重要，可以明显地提高系统抗干扰的能力。对系统中相对较大的功率突变，由于一次调频的快速响应，可以为系统的二次调频提供有利的缓冲作用。

通过发电机组调速系统的负荷频率特性对电网的功率频率的控制称为机组一次调频，它主要由发电机组调速系统的静态特性及其PID动态调节特性来实现的。当系统频率偏差超过一定范围时，调速系统根据频率给定值与其比较的偏差进行调节。其中，一次调频是指机组在并网运行的状态下，当电网频率越过某一规定值（50±E赫兹，E为死区）时，机组调节系统在没有接到上级调度命令的情况下自动根据频率一负荷曲线自动调整负荷，直到电网频率回到正常范围内。

在国家电力体制改革后，为保证电网安全与供电稳定，建立规范的电力市场，国家电力监管委员会下发了《关于发电厂并网运行管理的意见》[2006]42号和《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》[2006]43号中规定：机组调节系统的频率偏差死区、转速不等率和一次调频投入相应速度等应满足所在电网的规定要求。

为进一步提高电网的运行稳定性，提高供电质量，应对突发事故的发生，加强电网频率的控制水平，改善电网动态品质，增强电网的抗事故能力，一般要求网调直调的机组都应该具备投入一次调频功能，当电网频率波动时，机组在所有运行方式下都应自动参与一次调频，并对并网机组的提出了具体的一次调频技术要求和相应得奖惩办法。

由于发电机组一次调频试验没有现成的试验规程和试验导则，所以对一次调频试验方法上还处于多种方法并存，主要有以下几种试验方法：

一、实际电网频率扰动：由电网调度部门配合，通过并网发电机组出力或线路负荷扰动，形成一定的电网频率扰动过程。测试记录机组在此过程中的实际一次调频调节过程。如“西北电网一次调频联调试验”项目，参与一次调频试验的机组水电15台，火电7台。试验中将一台出力为200MW并网发电的机组甩负荷，电网频率由50.0赫兹降低到49.89赫兹，然后逐渐恢复至49.95赫兹以上。通过对参与试验的并网发电机组实际一次调频调节过程的测试分析，实测机组的一次调频性能和一次调频对电网扰动的抑制作用。但是试验的代价较大，具有一定的风险性，因为需要对多个电厂进行统一协调，需要多个单位的配合，加大了实施难度。而且，试验可重复性差，无法进行同一机组不同调节参数下的一次调频性能对比测试。一般不宜采用这种方法。

二、静态一次调频开环阶跃试验：在静态一次调频开环试验中，即机组处于静止状态，切除调速系统中的机组频率或电网频率测量端，将高精度的频率发生器的频率信号接入调速系统频率测量端，形成开环控制系统，如图1所示。试验中变频信号源发频率阶跃信号，频率给定设定为额定频率，记录调速系统静态一次调频开环调节过程，可以对一次调频参数初步优化与选择。

三、动态一次调频开环阶跃试验：在动态一次调频开环试验中，机组并网带负荷运行于大电网，将高精度的频率发生器的频率信号接入调速系统频率测量端，形成开环控制系统，如图2所示。试验中变频信号源发频率阶跃信号，考察试验中调速系统及机组功率的调节过程。

上述两种方法下，所测机组一次调频过程与机组实际运行中的一次调频过程相差较大。而且，试验时频率阶跃量的选取、一次调频阶跃响应过程评价指标的确定还很不成熟，造成对机组一次调频性能优化时，数据分析复杂而繁琐。

发电机组一次调频试验和性能测试还处于初级阶段，尚不够深入，缺乏相应专业、成熟的一次调频试验设备。常规的但都存在试验项目较少，测量精度不够，特别是频率测量模块的精度不够，远远不能满足一次调频试验动态测试的需要。截至2007年8月，单一频率测量的产品很多，有的精度也较高，但是没有能够实时测量与数据录波的功能，有的发电机组综合测试系统可以实时录波，但一般是模拟测频，测试精度较低，也满足不了一次调频实时动态过程的要求。