При выработке и потреблении энергии на переменном токе равенству вырабатываемой и потребляемой электроэнергии в каждый момент времени отвечает равенство вырабатываемой и потребляемой не только активной, но и реактивной мощности. Эти условия можно записать так:
SPГ = SPП = SPН + SDP, (4.12)
SQГ = SQП = SQН + SDQ, (4.13)
где SPГ и SQГ — генерируемые активная и реактивная мощности станций за вычетом собственных нужд; SPН, SQН — активная и реактивная мощности потребителей; SDP, SDQ — суммарные потери активной и реактивной мощностей в сетях; SPП , SQП — суммарное потребление активной и реактивной мощностей.
Уравнения (4.12) и (4.13) являются уравнениями балансов активной и реактивной мощностей. Баланс реактивной мощности по всей системе в целом определяет некоторый уровень напряжения. Напряжения в узловых точках сети электрической системы в той или иной степени отличаются от среднего уровня, причем это отличие определяется конфигурацией сети, нагрузкой и другими факторами, от которых зависит падение напряжения.
Необходимость в оценке
баланса реактивной мощности возникает прежде всего при проектировании подсистемы
регулирования напряжения - реактивной мощности АСДУ
(автоматизированной системы диспетчерского управления).
В ряде случаев оценка изменений условий баланса производится и в практике
эксплуатации, например при вводе новых регулирующих устройств, установленных
мощностей
электростанций, изменениях схемы сети.
Нарушение баланса реактивной мощности приводит к изменению уровня напряжения в сети. Если генерируемая реактивная мощность становится больше потребляемой (SQГ>SQП), то напряжение в сети повышается. При дефиците реактивной мощности (SQГ<SQП), напряжение в сети понижается.
В дефицитных по активной мощности энергосистемах уровень напряжения, как правило, ниже номинального. Недостающая для выполнения баланса активная мощность передается в такие системы из соседних энергосистем, в которых имеется избыток генерируемой мощности.
Обычно энергосистемы дефицитные по активной
мощности, дефицитны и по реактивной мощности. Однако недостающую реактивную
мощность эффективнее не передавать из соседних энергосистем, а генерировать в
компенсирующих устройствах, установленных в данной
энергосистеме.
