Нагрузка электроэнергетической системы

        суммарная электрическая мощность, расходуемая всеми приемниками (потребителями) электроэнергии, присоединёнными к распределительным сетям системы, и мощность, идущая на покрытие потерь во всех звеньях электрической сети (трансформаторах, преобразователях, линиях электропередачи). Зависимость изменения Н. э. с. во времени, т. е. мощности потребителя или силы тока в сети в функции времени, называется графиком нагрузки. Различают индивидуальные и групповые графики нагрузки — соответственно для отдельных потребителей и для групп потребителей. Н. э. с., определяющиеся мощностью потребителей, являются случайными величинами, принимающими различное значение с некоторыми вероятностями. Потребители обычно работают не одновременно и не все на полную мощность, поэтому фактически Н. э. с. всегда меньше суммы индивидуальных мощностей потребителей. Отношение наибольшей потребляемой мощности к присоединённой мощности называют коэффициентом одновременности. Отношение наибольшей нагрузки данной группы потребителей к их установленной мощности называется коэффициентом спроса. При определении Н. э. с. различают среднюю нагрузку, т. е. значение нагрузки энергосистемы, равное отношению выработанной (или использованной) за определенный период времени энергии к длительности этого периода в часах, и среднеквадратичную Н. э. с. за сутки, месяц, квартал, год. Под активной (реактивной) Н. э. с. понимают суммарную активную (реактивную) мощность всех потребителей с учётом её потерь в электрических сетях. Активная мощность Р отдельной нагрузки, группы нагрузок или Н. э. с. определяется как Р = S․cosφ, где S = UI — полная мощность (U — напряжение, I — сила тока), cos φ — коэффициент мощности, φ = arcts Q/P где Q — реактивная мощность нагрузки. Н. э. с. с резко или скачкообразно меняющимся графиком называется толчкообразной нагрузкой. В Н. э. с. при изменении условий работы и нарушениях режима энергосистемы (изменении напряжения, частоты, параметров передачи, конфигурации сети и т.д.) возникают Переходные процессы. При изучении этих процессов обычно рассматривают не отдельные нагрузки, а группы нагрузок (узлы нагрузки), присоединённых к мощной подстанции, высоковольтной распределительной сети или линии электропередачи. В состав узлов нагрузок могут включаться также компенсаторы синхронные (См. Компенсатор синхронный) или отдельные маломощные (значительно меньше нагрузки) генераторы либо небольшие станции. Состав потребителей, принадлежащих к узлу нагрузки, в зависимости от района (город, промышленный или с.-х. район и т.д.) может меняться в довольно широких пределах. В среднем нагрузка для городов характеризуется следующим распределением: асинхронные электродвигатели 50—70%; осветительные приборы 20—30%; выпрямители, инверторы, печи и нагревательные приборы 5—10%; синхронные электродвигатели 3—10%; потери в сетях 5—8%.

         Процессы в узлах нагрузки оказывают влияние на работу энергосистемы в целом. Степень этого влияния зависит от характеристик нагрузки, под которыми обычно понимают зависимости потребляемой в узлах активной и реактивной мощностей, вращающего момента или силы тока от напряжения или частоты. Различают 2 вида характеристик нагрузок — статические и динамические. Статической характеристикой называется зависимость мощности, момента или силы тока от напряжения (или частоты), определяемая при медленных изменениях Н. э. с. Статическая характеристика представляется в виде кривых Р =φ₁(U); Q = φ₂ (U); Р = φ₁(f ) и Q = φ₂(f ). Эти же зависимости, определённые при быстрых изменениях Н. э. с., называются динамическими характеристиками. Надёжность работы энергосистемы в каком-либо режиме в значительной мере зависит от соотношения Н. э. с. в этом режиме и возможной предельной нагрузки.

         Лит.: Маркович И. М., Режимы энергетических систем, 4 изд., М., 1969; Веников В. А., Переходные электромеханические процессы в электрических системах, М., 1970; Электрические нагрузки промышленных предприятий, Л., 1971; Керного В. В., Поспелов Г. Е., Федин В. Т., Местные электрические сети, Минск, 1972.

         В. А. Веников.