A Study of Household Electrical Loads in Urban and Rural Settlements
DOI:
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2026-3-54-67Keywords:
household, individual residential construction facility, power supply system, statistical processing, daily electrical load schedule, specific electrical loadAbstract
Standard specific electrical loads for residential buildings are associated either with individual houses/cottages for individual housing construction facilities (IHCF) or with groups of apartments for multi-apartment residential buildings (MAB). A study based on monitoring the electricity consumption of over 6500 households in two urban and seven rural settlements has identified extremely high electrical loads that are not typical for residential buildings. The maximum power reached 25 kW, while previous measurements in the same settlements recorded the power at a level of 40 kW. In comparison with the same measurements, the group of loads that conformed to the normal distribution of maximum power values has become narrower. In one settlement, the group of extremely high loads exceeded 36 % of the total number of households. A test carried out using two clustering methods based on the IHCF area and number of storeys has not revealed any correlation between specific loads and these parameters. It has been concluded that the concept of “design electrical load of a household” should be introduced into regulatory documents, calculated as the total power of the IHCF itself, which is standardized independently, and that of the electric power consumers for household purposes, taking into account the correction factors for their use.
References
1. Цифровая платформа по строительству частного дома [Электрон. ресурс], URL: https://строим.дом.рф (дата обращения 22.12.2025).
2. Федеральная служба государственной статистики [Электрон. ресурс], URL: https://rosstat.gov.ru/ (дата обращения 22.12.2025).
3. Тренды индивидуального жилищного строительства 2.0 [Электрон. ресурс], URL: https://strategy.ru/research/research/obzor-trendov-rynka-individualnogo-zhilischnogo-stroitelstva-v-rf-87/ (дата обращения 22.12.2025).
4. Единая межведомственная информационно-статистическая система [Электрон. ресурс], URL: https://rosstat.gov.ru/emiss (дата обращения 22.12.2025).
5. Федотов А.И. и др. Совершенствование расчета электрической нагрузки многоквартирных домов по их удельной мощности. – Электричество, 2025, № 5, с. 28–38.
6. Надтока И.И., Павлов А.В. Расчёты электрических нагрузок жилой части многоквартирных домов с электрическими плитами, основанные на средних нагрузках квартир. – Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 2014, № 3, с. 36–39.
7. Кудрин Б.И. Расчет электрических нагрузок потребителей: история, состояние, комплексный метод. – Промышленная энергетика, 2015, № 5, с. 14–22.
8. Поспелов А.С., Дмитриев А.А. Повышение энергоэффективности системы электроснабжения загородного дома или коттеджа. – Электротехнические и информационные комплексы и системы, 2019, т. 15, № 2, с. 34–40.
9. Грачева Е.И., Наумов О.В., Федотов Е.А. Влияние нагрузочной способности силовых трансформаторов на их эксплуатационные характеристики. – Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2017, т. 19, № 7-8, с. 71–77.
10. Грачева Е.И., Наумов О.В., Садыков Р.Р. Учет холостого хода трансформаторов в период эксплуатации при расчете потерь электроэнергии в распределительных сетях. – Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2016, № 1-2, с. 53–63.
11. Солуянов Ю.И. и др. Актуализация удельных электрических нагрузок многоквартирных жилых домов Москвы и Московской области. – Электричество, 2023, № 7, с. 52–65.
12. Ахметшин А.Р. Исследование электропотребления объектов индивидуального жилищного строительства разной этажности и площади. – Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2023, т. 31, № 4 (80), с. 34–48.
13. Солуянов Ю.И. и др. Анализ удельных электрических нагрузок коттеджных поселков. – Электричество, 2024, № 4, с. 36–50.
14. Осипов И.Ф. Методика расчета потребления электроэнергии в отдельно стоящих жилых строениях. Причины и анализ повышенного энергопотребления бытовыми приборами (аналитический метод). – Перспективные исследования в современном мире: сб. статей международ. научной конф., 2024, с. 10–17.
15. Тихомиров Д.А., Тихомиров А.В. Методические положения по определению электрических нагрузок для проектирования систем электроснабжения социально-бытового сектора и личных приусадебных хозяйств. – Инновации в сельском хозяйстве, 2018, № 4 (29), с. 48–58.
16. Андреева Е.Г., Кладько Ю.А. Исследование влияющих факторов на электропотребление домохозяйств. – Динамика систем, механизмов и машин, 2023, т. 11, № 1, с. 44–48.
17. Besagni G., Vila L.P., Borgarello M. Italian Household Load Profiles: A Monitoring Campaign. – Buildings. 2020, vol. 10, No. 12, DOI: 10.3390/buildings10120217.
18. Kelly J., Knottenbelt W. The UK-DALE Dataset, Domestic Appliance-Level Electricity Demand and Whole-House Demand from Five UK Homes. – Scientific Data, 2015, vol. 2, DOI: 10.1038/sdata.2015.7.
19. Fischer D., Härtl A., Wille-Haussmann B. Model for Electric Load Profiles with High Time Resolution for German Households. – Energy and Buildings, 2015, vol. 92, pp. 170–179, DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.01.058.
20. Гореева Н.М., Демидова Л.Н. Статистика. М.: Прометей, 2019, 496 с.
21. James G. et al. An Introduction to Statistical Learning: With Applications in R, 2nd ed. Cham: Springer, 2021, 612 p.
22. Федеральная служба государственной регистрации, кадастра и картографии [Электрон. ресурс], URL: https://rosreestr.gov.ru/ (дата обращения 22.12.2025).
23. Jain A.K., Murty M.N., Flynn P.J. Data Clustering: A Review. – ACM Computing Surveys, 1999, vol. 31, No. 3, pp. 264–323, DOI: 10.1145/331499.331504.
24. Мастицкий С.Э., Шитиков В.К. Статистический анализ и визуализация данных с помощью R. М.: ДМК Пресс, 2015, 496 с.
25. СП 256.1325800.2016. Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа [Электрон. ресурс], URL: https://docs.cntd.ru/document/1200139957 (дата обращения 07.01.2026).
---
Работа выполнена за счет средств, выделяемых Федеральным центром нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве (ФАУ «ФЦС») по договору от 21.07.2025 г. № 32514965236-2/2025 на выполнение НИОКР «Разработка методики расчета электрических нагрузок групп объектов индивидуального жилищного строительства в зависимости от их строительных характеристик и инженерно-технического оснащения».
#
1. Tsifrovaya platforma po stroitel’stvu chastnogo doma (A Digital Platform for the Construction of a Private House) [Electron. resource], URL: https://строим.дом.рф (Accessed on 22.12.2025).
2. Federal’naya sluzhba gosudarstvennoy statistiki (Federal State Statistics Service) [Electron. resource], URL: https://rosstat.gov.ru/ (Accessed on 22.12.2025).
3. Trendy individual’nogo zhilishchnogo stroitel’stva 2.0 (Indivi-dual Housing Construction Trends 2) [Electron. resource], URL: https://strategy.ru/research/research/obzor-trendov-rynka-individualnogo-zhilischnogo-stroitelstva-v-rf-87/ (Accessed on 22.12.2025).
4. Edinaya mezhvedomstvennaya informatsionno-statisticheskaya sistema (Unified Interdepartmental Information and Statistical System) [Electron. resource], URL: https://rosstat.gov.ru/emiss (Accessed on 22.12.2025).
5. Fedotov A.I. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2025, No. 5, pp. 28–38.
6. Nadtoka I.I., Pavlov A.V. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Elektromekhanika – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Electromechanics), 2014, No. 3, pp. 36–39.
7. Kudrin B.I. Promyshlennaya energetika – in Russ. (Industrial Power Engineering), 2015, No. 5, pp. 14–22.
8. Pospelov A.S., Dmitriev A.A. Elektrotekhnicheskie i informa-tsionnye kompleksy i sistemy – in Russ. (Electrotechnical and Infor-mation Complexes and Systems), 2019, vol. 15, No. 2, pp. 34–40.
9. Gracheva E.I., Naumov O.V., Fedotov E.A. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Problemy energetiki – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Energy Problems), 2017, vol. 19, No. 7-8, pp. 71–77.
10. Gracheva E.I., Naumov O.V., Sadykov R.R. Izvestiya vys shih uchebnyh zavedeniy. Problemy energetiki – in Russ. (News of Higher Educational Institutions. Energy Problems), 2016, No. 1-2, pp. 53–63.
11. Soluyanov Yu.I. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2023, No. 7, pp. 52–65.
12. Ahmetshin A.R. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Tekhnicheskie nauki – in Russ. (Bulletin of Samara State Technical University. Series: Technical Sciences), 2023, vol. 31, No. 4 (80), pp. 34–48.
13. Soluyanov Yu.I. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2024, No. 4, pp. 36–50.
14. Osipov I.F. Perspektivnye issledovaniya v sovremennom mire: sb. statey mezhdunarod. nauchnoy konf. – in Russ. (Advanced Research in the Modern World: A Collection of Articles from an Int. Scientific Conf.), 2024, pp. 10–17.
15. Tihomirov D.A., Tihomirov A.V. Innovatsii v sel’skom ho-zyaystve – in Russ. (Innovations in Agriculture), 2018, No. 4 (29), pp. 48–58.
16. Andreeva E.G., Klad’ko Yu.A. Dinamika sistem, mekhanizmov i mashin – in Russ. (Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines), 2023, vol. 11, No. 1, pp. 44–48.
17. Besagni G., Vila L.P., Borgarello M. Italian Household Load Profiles: A Monitoring Campaign. – Buildings. 2020, vol. 10, No. 12, DOI: 10.3390/buildings10120217.
18. Kelly J., Knottenbelt W. The UK-DALE Dataset, Domestic Appliance-Level Electricity Demand and Whole-House Demand from Five UK Homes. – Scientific Data, 2015, vol. 2, DOI: 10.1038/sdata.2015.7.
19. Fischer D., Härtl A., Wille-Haussmann B. Model for Electric Load Profiles with High Time Resolution for German Households. – Energy and Buildings, 2015, vol. 92, pp. 170–179, DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.01.058.
20. Goreeva N.M., Demidova L.N. Statistika (Statistics). M.: Prometey, 2019, 496 p.
21. James G. et al. An Introduction to Statistical Learning: With Applications in R, 2nd ed. Cham: Springer, 2021, 612 p.
22. Federal’naya sluzhba gosudarstvennoy registratsii, kadastra i kartografii (Federal Service of State Registration, Cadastre and Cartography) [Electron. resource], URL: https://rosreestr.gov.ru/ (Accessed on 22.12.2025).
23. Jain A.K., Murty M.N., Flynn P.J. Data Clustering: A Review. – ACM Computing Surveys, 1999, vol. 31, No. 3, pp. 264–323, DOI: 10.1145/331499.331504.
24. Mastitskiy S.E., Shitikov V.K. Statisticheskiy analiz i vizuali-zatsiya dannyh s pomoshch’yu R (Statistical Analysis and Visualization of Data Using R). M.: DMK Press, 2015, 496 p.
25. SP 256.1325800.2016. Elektroustanovki zhilyh i obshchest-vennyh zdaniy. Pravila proektirovaniya i montazha (Electrical Installations of Residential and Public Buildings. Design and In-stallation Rules) [Electron. resource], URL: https://docs.cntd.ru/document/1200139957 (Accessed on 07.01.2026)
---
The work was financially supported by the Federal Center for Regulation, Standardization and Technical Conformity Assessment in Construction (FAA "FTS") under contract No. 32514965236-2/2025 dated 07/21/2025 for R&D on the topic "Development of a methodology for calculating the electrical loads of groups of individual housing construction facilities depending on their construction characteristics and engineering equipment"
