Включение и выключение большого количества потребителей, происходящее одновременно, вызывает колебание перетоков мощности. Поэтому реальные графики нагрузки выглядят на плавными кривыми, а колебаниями с большей или меньшей частотой и амплитудой с широким спектром диапазона.
Все эти колебания влияют на экономичность работы оборудования, в основном это сказывается на котлоагрегате, где происходят изменения стабилизированных процессов горения в топке и теплообмена в поверхностях нагрева.
В результате этого происходит снижение экономичности работы оборудования (
), которое не учитывается в нормативных характеристиках, получаемых для стационарных условий работы.
Анализ динамики переходных процессов при привлечении оборудования к регулированию графика показал, что в общем случае режимные затраты зависят от множества факторов:
- начальное тепловое состояние;
- начальная и конечная мощности;
- КПД котла перед началом возмущающего воздействия;
- скорость изменения нагрузки;
- способ регулирования и др.
Изменение суммарных затрат топлива, связанных с нестационарностью процессов определяются, в основном:
- изменением потерь теплоты с уходящими газами из-за изменения (повышения) избытков воздуха и температуры уходящих газов;
- потерь теплоты в окружающую среду через обмуровку нагретых элементов;
- выделяемого или поглощаемого количества тепла, аккумулированного в конструкциях;
- от самого переходного процесса – разгружение или нагружение.
В этом случае необходимо рассматривать оптимизацию режимов работы каждого из этапов графика нагрузки.
В целом все этапы можно условно разделить на 3 категории:
I – разгружение – этап связан с переходным процессом;
II – работа но стационарной нагрузке (провал нагрузки);
III – нагружение, этап связан с переходным процессом;
В этом случае, например при оценке оптимального режима прохождения графика нагрузки производится выбор состава оборудования и выбор режимов работы.
В этом случае необходимо рассматривать и проводить оптимизацию за определенный период – график нагрузки разбивается на оптимальные зоны. В состав такой зоны входят переходные процессы и режим работы на стационарной нагрузке, до начала нового переходного режима, одного и тоге же типа (например, от разгружения до начала нового разгружения). На рис. 1 эта зона начинается в 0:00 часов и заканчивается в 12:00, она включает в себя: разгружение – провал нагрузки – нагружение – работа на максимальной нагрузке.
В этом случае экономичность работы должна рассчитываться для всей зоны в целом. Например, суммарные затраты топлива для всего переменного режима составят:
Разгружение: 
, где: 
.
Провал: 
.
Нагружение: 
.
Этапы нагружения и разгружения, это переходные тапы и наряду со стационарными составляющими в них входят нестационарные, связанные с переходным процессом. Экономичность таких режимов зависит от амплитуды изменения нагрузки, скорости изменения, вида топлива, способа разгружения и в целом от способности и возможности на всем этапе удерживать изменяющиеся в переходном процессе параметры на уровне, соответствующем оптимальному значению в каждый момент переходного периода.
В этом случае с учётом дополнительных затрат на переходный процесс (
) суммарные затраты топлива можно определить по выражению:
.