Розрахунки сталих режимів складають істотну частину загального обсягу досліджень електроенергетичних систем, виконуваних як на стадії проектування, так і в процесі експлуатації цих систем. Ці розрахунки необхідні при виборі конфігурації схеми електричної системи і параметрів її елементів, аналізі стійкості й оцінюванні струмів коротких замикань, визначенні найбільш економічних режимів її роботи. Крім того, розрахунки усталених режимів мають і велике самостійне значення, тому що дозволяють відповісти на ряд практично важливих питань, а саме, що:
- даний режим існує, тобто можлива передача необхідної потужності від джерел електроенергії до споживачів;
- струми, які протікають по елементах електричної системи, не перевищують припустимих, навіть у тих випадках, коли деякі з них відключені (у післяаварійних режимах);
- напруги у вузлових точках системи не виходять за задані межі.
Для виконання розрахунку будь-якого сталого режиму необхідна інформація про схему і параметри мережі електричної системи, про споживачів (навантаження) і джерела електроенергії (потужності електростанцій). Як було показано в першому розділі, мережа електричної системи в розрахунках усталених режимів зображається схемою заміщення у вигляді лінійного електричного кола, конфігурація і параметри якого відображаються тією чи іншою матрицею узагальнених параметрів.
Вихідними даними про навантаження реальних електричних систем при їхньому проектуванні й експлуатації звичайно служать значення споживаних ними активних і реактивних потужностей (
), що можуть прийматися постійними (
) або залежними від напруги в точці підключення навантаження до мережі, тобто 
. Вихідними даними про джерела живлення, як правило, служать генеровані в систему активні потужності (
) і абсолютні значення напруг у пунктах їх підключення: 
. В ряді випадків джерела живлення можуть бути задані і постійні значення активних і реактивних потужностей (
) аналогічно навантаженням. Крім того, одне з джерел (як правило, найбільш потужна електрична станція), що грає роль балансувального, задається комплексним значенням напруги (
).
При зазначених вихідних даних метою розрахунку усталеного режиму електричної системи в загальному випадку є визначення потужностей і струмів у вітках схеми заміщення і комплексних значень напруг у її вузлових пунктах. З математичної точки зору задача зводиться до розв’язування системи нелінійних рівнянь через нелінійну залежність потужності від струму і напруги.
Для розрахунку усталеного режиму заданої мережі скористаємось результатом розрахунку за методом Ньютона:
|
|
|
Розрахуємо спад напруги на вітках:
|
Далі виконаємо розрахунок струмів у вітках:
|
Виконаємо перевірку за законами Кіргофа:
|
|
|
Як бачимо, закони Кірхгофа підтверджують правильність розрахунку.
Складемо баланс потужностей. Для цього визначимо потужності у вузлах.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Втрати у вітках становлять:
|
|
|
Загальні втрати потужності
|
|
Загальна потужність навантаження
|
|
|
Загальна потужність генератора
|
|
|
|
Небаланс потужностей
|
|
|
|
|
|
