Увеличение количества городских жителей, развитие промышленности, создание совершенно новых по своей технологии производств, строительство новых и реконструкция действующих производственных объектов, внедрение мощных установок силового электрооборудования приводит к устойчивому росту электропотребления в городах, что требует систематического развития городских электрических сетей.
Городские электрические сети в современном городе, развивающемся быстрыми темпами, не всегда способны справляться с возрастающими электрическими нагрузками как на этапе передачи, так и на этапе распределения электрической энергии городским потребителям. Увеличение нагрузок в современном городе ведет к появлению определенных проблем в системах электроснабжения городского хозяйства. Увеличение потребления электрической энергии в свою очередь приводит к ужесточению требований к работе систем электроснабжения городов. Отключения в периоды пиковых нагрузок могут стать катастрофой для энергоснабжения городских потребителей, поэтому важное значение приобретают требования к качеству развития городских электрических сетей.
Рост стоимости электроэнергии и ужесточение требований к качеству и надежности электроснабжения городского хозяйства придают изучению структуры и режимов функционирования систем электроснабжения города особую актуальность. Анализ нормативных документов по энергосбережению [1–3] позволяет выделить из множества факторов, характеризующих основные критерии оценки энергоэффективности, такой критерий, как уровень качества электроэнергии — отношение уровня ущерба, возникшего вследствие снижения качества электроэнергии в текущем отчетном периоде к предыдущему.
На современном уровне электроснабжения городов характерным является оптимизация развития существующей электрической сети, при которой необходимо исходить из общих принципов ее построения с учетом перспективы. При проектировании схем городских электрических сетей должна обеспечиваться экономичность их развития и функционирования, причем необходимо рассматривать работоспособность действующих сетей при перспективном уровне электрических нагрузок. Как схема, так и параметры городской электрической сети должны обеспечивать надежность электроснабжения, при которой в случае отключения любой линии трансформатора сохраняется питание потребителей без ограничения нагрузки с соблюдением нормативного качества электроэнергии.