Характеристикой каждого электроприемника и потребителей в целом является потребляемая ими активная и реактивная мощность. Величина мощности потребителей зависит как от режима их работы во времени, описываемые графиками электрических нагрузок, так и от параметров режима — напряжения на зажимах электропотребителя и частоты в электрической сети Р = φ(f, U) и Q = ψ(f, U). Эти зависимости называют статическими характеристиками нагрузки (СХН). При расчете и анализе режимов работы электрических сетей и систем электроснабжения учет их нагрузок выполняют обобщенными потребителями узлов схемы сети, для отдельного предприятия, города и т. п. Вид этих зависимостей определяется составом электропотребителей. В общем случае пользуются типовыми обобщенными СХН (рис.) для характерного в отечественных электроэнергетических системах состава нагрузок: АД-50%, освещение и бытовые потребители-2%, электрические печи-11%, СД-9%, потери в сетях-8% Как видно, потребляемая из сети активная мощность с увеличением частоты и напряжения возрастает почти прямолинейно, кривые 1. Изменение же потребления реактивной мощности (кривые 2 и 3) описывается более сложной функцией. Статические характеристики нагрузок можно выразить аналитически в виде полиномов n-й степени: Р(U)=Рном[α0+α1U/Uном+α2(U/Uном)2+…+αn(U/Uном)n], Q(U)=Qном[β0+β1U/Uном+β2(U/Uном)2+… + βn(U/Uном)n], где Рном, Qнoм — активная и реактивная мощности нагрузки; U—текущее значение напряжения; α,β—коэффициенты аппроксимирующих полиномов (из справоч.)
С достаточной для практических расчетов точностью СХН отражаются полиномами второй степени: P(U)≈Pном(α 0 + α1U*+ α2U*2), Q(U) = QHOM(β 0+ β1U*+ β2U*2), где U*=U/UII0M — текущее относительное значение напряжения. Величину изменения нагрузок можно определить, разложив функции в ряд Тейлора, относительно начальных значений напряжения U0 и частоты f0: δР=Р-Р0= αf∆f+αU∆U, δQ=Q-Q0= βf∆f+ βU∆U, где αf=дР/дf, αU=дР/дU, βf=дQ/дf, βU=дQ/дU. Учет статических характеристик по напряжению оказывает существенное влияние на результаты расчетов послеаварийных установившихся режимов. В нормальных условиях работы частота в ЭЭС является более стабильным параметром, чем напряжение, и поэтому для анализа установившихся режимов большое значение имеют СХН по напряжению при постоянстве частоты.
Статические характеристики нагрузок по напряжению и частоте 1-P/PНОМ при 6-110кВ; 2- Q/QНОМ при 110 кВ; 3 – Q/Qном при 6кВ
