本文主要研究了以下几方面的内容:首先从动态角度分析一次调频,针对一次调频的随机特点分别从方差、功率谱、概率分布三个不同角度进行了研究,以方差为数学工具对比一次调频的静态负荷分配公式和调频公式,导出了其动态修正公式,并从功率谱角度分析了不同机组对电网周波各频率分量的响应能力以及参数的变化对其负荷分配的影响,通过分析电网频率的概率分布研究了机组类型的不同以及电网中存在的非线性环节对频率概率分布特性的影响.其次,为了更好的估计电网中机组一次调频功能的投运情况,需要评估一次调频能力.在研究了现有的电网控制性能指标的基础上,讨论了近几年推行的CPS指标的特点,用递推算法解决了CPS公式中相应参数平均值的在线计算问题,以一个两区域互联系统为模型,讨论了平均周期的选择对CPS结果的影响,并针对平均算法的不足之处,给出了可以取代平均算法且达到同样求均值效果的更简单易行的解决办法.为了在线估计电网的一次调频能力,本文提出了电网的一次调频能力(PFRA)这一概念,并分析了PFRA与已经存在的几个性能指标的差别,并给出了PFRA在静态及动态条件下的数学表达式,给出了相应的计算方法,并以此为基础讨论了参数误差对PFRA估计的影响.再次,在对一次调频的研究基础上,通过分析一次调频与二次调频的调节对象的频段范围,具体研究了一、二次调频的协调与配合问题.针对一、二次调频的调节频段的不同,分别研究了影响一次调频与二次调频性能的因素,给出了电网调频能力边界和电网调频安全边界,更直观的诠释了电网一次调频与二次调频的调频能力范围及对电网运行的影响.为了提高电网的频率控制质量以及保证大电网的安全运行,一次调频有不可取代的作用.最后讨论了电网的大型化对负荷特性的影响,分别计算了确定性和随机性负荷在跨区域联网前后的频谱变化,并比较了确定性负荷和随机性负荷占整个电网负荷的比重变化,讨论了电网的大型化对电网频率控制的影响.本文的研究工作对更好的协调一、二次调频的关系,合理设计电网的频率控制系统有一定的借鉴作用.