Электроэнергетика представляет собой иерархическую структуру, объединенную технологическим процессом преобразования, передачи и потребления важного вида ресурсов – электрической энергии и мощности. Основными параметрами данного технологического цикла в соответствии с ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия...» и ФЗ №35 «Об электроэнергетике» являются допустимые отклонения частоты, напряжения питающей сети, а также обеспечение баланса между выработкой и потреблением рассматриваемого типа ресурсов. Комплексную эффективность приведенных показателей в технологическом процессе, протекающем в электроэнергетике, целесообразно оценивать интегральной характеристикой, такой как потери мощности. Физически показатель потерь мощности характеризует энергоэффективность преобразования, передачи и потребления электрической энергии и мощности.
Следует особо отметить, что иерархическая структура электроэнергетики как в целом (масштабы стран), так и в частных случаях (электроэнергетические системы (ЭЭС) регионов, городов, районов) является сочетанием сложных динамических распределительных подсистем (передача и потребление электрической энергии). Обобщенная структура ЭЭС [1] приведена на рис. 1.
Необходимость подобного рассмотрения обоснована сложностью технологического процесса и, как следствие, требованием создания целостной модели, позволяющей адекватно описать распределение нагрузок с учетом балансовых ограничений в режиме реального времени.
Технологический процесс преобразования и транспорта перетоков мощности должен осуществляться с требуемым уровнем надежности и максимальной энергоэффективностью, что реализуется при минимизации интегрального показателя потерь мощности. Одним из основных блоков, посредством которого достигается отмеченная задача, являются элементы транспорта электрической энергии и мощности, сгруппированные в «Основные процессы» и «Ресурсные и вспомогательные процессы».
Региональные ЭЭС являются функциональным ядром всей электроэнергетики.