1.有功功率负荷的变动
电力系统的有功负荷是随时都在变化的，如图4-1曲线P∑所示。对系统实际负荷变化的分析表明，系统负荷可以看作以下三种不同变化规律的变动负荷所组成：曲线P1变化幅值小，速度快（变化周期一般在10s以内）；曲线P2变化幅值较大，速度较慢（变化周期一般在10s到30min以内），如电炉、压延机械、电气机车等负荷；曲线P3变化幅值大，属于变化缓慢的持续变动负荷，如由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。
2.有功功率平衡和备用容量
电力系统运行中的任何时刻，所有发电厂发出的有功功率总和，应等于系统中所有负荷消耗的有功功率以及输变配电过程中网络元件损耗的有功功率之和，称为电力系统的有功功率平衡。
电力系统有功功率平衡可用方程式表示为
图4-1 电力系统有功负荷的变化
∑PL——所有负荷消耗的有功功率之和，包括厂用负荷；(www.xing528.com)
∑P∑——网络中有功功率损耗之总和。
因为电力系统中的负荷是总在变化的，有功功率也是随时都在变化的，而系统频率是与有功功率相关联的，因而为了保证频率稳定、供电的可靠性，以便系统在额定频率下连续地运行，在电力系统规划设计和运行时均应设置备用容量。系统中电源容量大于发电负荷的部分称为系统的备用容量，如图4-2所示。备用容量设置一般约占最大发电负荷的15%～25%。
电力系统中的备用容量按其状态不同，分为热备用及冷备用两种形式。热备用是指运转中的发电设备的容量大于发电负荷的部分；而冷备用是指未运转的发电设备可能发的最大功率。同时按其作用不同，又可分为负荷备用、事故备用、检修备用以及国民经济备用。
（1）负荷备用。负荷备用又称为调频备用，是为了适应短时间内的负荷波动并担负日计划外的负荷增加，以稳定系统频率而在系统中留有的备用容量。这种备用容量的大小应根据系统总负荷的大小及运行经验，并考虑系统中各类用户的比重来确定。负荷备用一般取为系统最大发电负荷的2%～5%，大系统取小值，小系统取大值。负荷备用一般由应变能力较强的有调节库容的水电厂担任。
（2）事故备用。事故备用是为了保证在某些发电设备发生偶然事故时，不致影响供电而在系统中留有的备用容量。这种备用是保证系统可靠性所必需的。事故备用容量的大小，要根据系统中机组的台数，机组容量的大小，机组的故障率以及系统的可靠性指标等来确定。事故备用容量一般取系统最大发电负荷的5%～10%左右，并且不小于系统中一台最大机组的容量。事故备用可以是停机备用，事故发生时，动用停机备用需要一定的时间，汽轮发电机组从启动到满载，需要数小时，而水轮发电机组只需要几分钟，因此，一般以水轮发电机组作为事故备用机组。
（3）检修备用。检修备用是为保证系统的发电设备进行定期检修时不致影响供电而在系统中留有的备用容量。发电设备的检修分大修和小修，大修一般分批分期安排在一年中最小负荷季节进行，小修则利用节假日进行，以尽量减少检修备用容量。这种备用的大小，应根据需要而定，一般为最大发电负荷的4%～5%。
（4）国民经济备用。国民经济备用是考虑到工业用户超计划生产及新用户的出现等而设置的备用容量。这种备用容量的大小，要根据国民经济的增长情况而确定，一般为最大发电负荷的3%～5%。
以上四种备用中，负荷备用必须以热备用形式存在于电力系统中，事故备用一般应以热备用形式存在，部分可以冷备用形式存在；检修备用、国民经济备用则一般以冷备用形式存在。
图4-2 电力系统的备用容量
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