在電力系統運行中，由同步發電機組的調速器調整系統中頻繁變化的負荷所引起的頻率偏移，表現為對應負荷增大，發電機輸出功率增加，頻率低于初始值；對應負荷減小情況，機組輸出功率減小，頻率高于初始值。這種有差調節即為電力系統中的頻率一次調整。反應同步發電機的調速特性曲線稱為發電機組功頻靜特性曲線，如圖1所示。假設發電機初始運行于額定工作點N，對應額定頻率f_N，額定有功功率P_N。

   當系統負荷增加，使得頻率下降到f₁，原動機調速系統的作用使發電機組輸出功率增加到P₁，發電機重新穩定運行于1點?？梢妼ο陆档念l率Δf，發電機組輸出有功功率增加ΔP，即發電機具有有功功率-頻率下垂特性。定義調差系數為R，有：

   以兩臺并聯運行的發電機組為例，當負荷波動時，兩臺發電機輸出有功功率變化量分別為ΔP1、ΔP2，并聯運行時，頻率變化量相等，即Δf₁=Δf₂，因此：

   由公式可知，發電機組有功功率分配與機組調差系數R成反比，因此，根據發電機組的容量大小，來調整各發電機的調差系數，便可實現有功功率的合理分配。參照同步發電機調速器工作原理，并結合船舶能量管理系統控制策略，設計基于虛擬同步發電機的功頻控制器如圖2所示。

 圖中，f_N為設定的系統額定頻率；f為系統實際頻率；k_p為比例環節系數，k_p=1/R；P_N為設定的虛擬同步發電機輸出功率參考值；P_ref為岸電電源輸出功率指令值；忽略發電機損耗，發電機發出的有功功率與原動機機械功率相等。