電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬的主要功能是模擬電力系統(tǒng)的發(fā)電調(diào)度，預(yù)測各發(fā)電機組的發(fā)電量及燃料消耗量，并進行發(fā)電成本分析。因此生產(chǎn)模擬程序也叫發(fā)電成本程序。隨機生產(chǎn)模擬則是考慮了有關(guān)隨機因素，如未來電力負荷的隨機波動，發(fā)電機組的隨機停運情況等。這樣不僅使生產(chǎn)成本估算更加合理準(zhǔn)確，而且還可以計算出發(fā)電系統(tǒng)運行的可靠性指標(biāo)。
一、隨機生產(chǎn)模擬的概念
隨機生產(chǎn)模擬的基本功能大致可以歸納為以下幾個方面：
(1)提供各發(fā)電廠在模擬期間的發(fā)電量、燃料消耗量及燃料費用；
(2) 給出電力系統(tǒng)中各水電廠及抽水蓄能電廠在負荷曲線上的最佳工作位置及水能利用情況；
(3)進行電力系統(tǒng)電能成本分析；
(4)計算發(fā)電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
隨機生產(chǎn)模擬既可用于電力系統(tǒng)電源規(guī)劃，又可用于制定現(xiàn)有電力系統(tǒng)年度或月的運行計劃。
為了制定一個合理的電力生產(chǎn)計劃或選擇一個合理的電源規(guī)劃方案，往往需要上百次的生產(chǎn)模擬計算。因此，如何提高隨機生產(chǎn)模擬的精度且同時提高其計算效率是其進一步發(fā)展和研究的關(guān)鍵。
介紹隨機生產(chǎn)模擬,首先了解一下等效持續(xù)負荷曲線（eldc ）的含義。等效持續(xù)負荷曲線是隨機生產(chǎn)模擬技術(shù)中的重要概念，它是把發(fā)電機組的隨機停運和隨機負荷模型結(jié)合在一起，成為隨機生產(chǎn)模擬的核心。實際上，所謂等效持續(xù)負荷曲線，就是把機組故障造成的停運容量視為系統(tǒng)的等效負荷增大，以便更準(zhǔn)確地計算發(fā)電量及發(fā)電費用。
圖7-1表示一條持續(xù)負荷曲線，其橫坐標(biāo)表示系統(tǒng)的負荷，縱坐標(biāo)表示持續(xù)時間，設(shè)為研究周期，根據(jù)具體情況可以是年、月、周等。
曲線上任何一點(x,t) 表示系統(tǒng)負荷大于或等于x的持續(xù)時間為t，即
用周期t除上式兩端，可得
(1)
式中p可以看作是系統(tǒng)負荷大于或等于x的概率。注意此曲線與負荷模型中的曲線橫縱坐標(biāo)表示關(guān)系相反，但性質(zhì)一樣，只是為了分析方便。
由積分關(guān)系，可得到系統(tǒng)負荷總量為
(2)
將上式兩邊除以，則得到系統(tǒng)負荷的平均值
(3)
等效持續(xù)負荷曲線是把發(fā)電機組的隨機故障影響當(dāng)成等效負荷對原始持續(xù)負荷曲線不斷修正的結(jié)果。當(dāng)發(fā)電機組故障時，系統(tǒng)的等效負荷就要增大。關(guān)于這一概念的解釋可參看圖2。
為了方便，在圖2的縱坐標(biāo)上我們用概率p代替了圖1中的t。圖中是原始持續(xù)負荷曲線，它是系統(tǒng)中所有發(fā)電機組應(yīng)承擔(dān)的負荷。設(shè)第一臺發(fā)電機組首先帶負荷，其容量為 c1 ，強迫停運率為 q1 。
當(dāng)這臺發(fā)電機組處于運行狀態(tài)時，它和其它發(fā)電機組應(yīng)承擔(dān)的負荷用 表示。當(dāng)發(fā)電機組1故障停運時， 所表示的負荷應(yīng)由除去發(fā)電機組1以外的其它發(fā)電機組承擔(dān)。這樣就相當(dāng)于發(fā)電機組1和其它機組共同承擔(dān)了向右平移了 c1 的負荷，如圖中 所示。
由于發(fā)電機組1的強迫停運率為 q1 ，正常運行的概率為 p1 = 1-q1 ，所以考慮機組1的隨機停運影響以后，系統(tǒng)的持續(xù)負荷曲線應(yīng)由下式表示
(4)
式（7-4）是發(fā)電機組1的隨機停運與持續(xù)負荷曲線的卷積公式，其結(jié)果就是考慮該機組隨機停運因素以后系統(tǒng)的等效持續(xù)負荷曲線。
應(yīng)該注意，等效持續(xù)負荷曲線 的最大負荷比 大了 c1 ，而總負荷電量增加了 ，如圖中陰影部分所示?？梢宰C明，這里的 正好等于發(fā)電機組1由于故障而少發(fā)的電量值。
一般來說，第i臺發(fā)電機組的卷積公式為
(5)
其中 ci ，qi ，分別為發(fā)電機組的容量及強迫停運率，pi=1-qi 。
不難看出，式（5）即為可靠性分析中發(fā)電容量模型中的遞推公式。
在發(fā)電機組逐個卷積過程中，等效持續(xù)負荷曲線也在不斷變化，其最大等效負荷在不斷增大。
設(shè)系統(tǒng)中共有n臺機組，其容量為 ct 。當(dāng)全部發(fā)電機組卷積運算結(jié)束之后，等效持續(xù)負荷曲線為 ，最大等效負荷為 ，如圖3所示
這時系統(tǒng)電力不足概率 lolp 及電量不足期望值分別應(yīng)為
(6)
(7)
建立了等效持續(xù)負荷曲線概念以后，我們就可以進一步研究隨機生產(chǎn)模擬的過程。
隨機生產(chǎn)模擬所需要的原始資料包括負荷資料和發(fā)電機組的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)。
負荷數(shù)據(jù)主要用來形成研究期間的原始持續(xù)負荷曲線及年最大負荷曲線。后者主要用來安排發(fā)電機組的檢修計劃。 火電機組的數(shù)據(jù)通常包括：
1）發(fā)電機組的類型、容量；
2）發(fā)電機組的臺數(shù)；
3）各發(fā)電機組的平均煤耗率；
4）燃料價格；
5）發(fā)電機組的強迫停運率；
6）發(fā)電機組的最小技術(shù)出力；
7）發(fā)電機組所需的檢修時間。
水電機組在電力系統(tǒng)中的運用與火電機組有很大不同。首先，水電機組的發(fā)電量是由水文條件及水庫調(diào)度來決定的。
因此在發(fā)電調(diào)度中，水電機組的發(fā)電量在某一研究周期內(nèi)，一般是給定的已知量。水電機組在隨機生產(chǎn)模擬中的處理是一個比較復(fù)雜的問題。
為了簡單起見，以下討論假定電力系統(tǒng)只包含火電機組，且檢修計劃已知，因此參與運行的發(fā)電機組已全部確定。
在以上條件下，隨機生產(chǎn)模擬步驟大致如下
（1）處理負荷資料，形成原始持續(xù)負荷曲線。
（2）確定發(fā)電機組帶負荷的優(yōu)先順序?；痣姍C組按其平均煤耗率（或發(fā)電成本）由小到大排序，這就決定了發(fā)電機組帶負荷的優(yōu)先順序。
由于隨機生產(chǎn)模擬是從基荷開始逐步向峰荷給發(fā)電機組分配負荷的，按上述排序就能保證煤耗率?。ɑ虺杀镜停┑臋C組分配到較大的發(fā)電量，從而保證了整個系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
（3）按帶負荷順序安排發(fā)電機組運行，計算其發(fā)電量。
第i臺發(fā)電機組的發(fā)電量 egi 應(yīng)根據(jù)等效持續(xù)負荷曲線 來進行計算
8)
其中
(9)
式中 t —研究的周期；
pi —發(fā)電機組i的可用率，pi=1-qi ；
cj —發(fā)電機組j的容量。
（4）修正等效負荷曲線。根據(jù)式（5）建立發(fā)電機組參與運行后的等效持續(xù)負荷曲線，這是隨機生產(chǎn)模擬計算量最大的部分。如果發(fā)電機組已全部安排完則轉(zhuǎn)入下一步，否則返回（3）。
（5）按照式（6）、（7）計算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。
（6）根據(jù)各發(fā)電機組的發(fā)電量計算系統(tǒng)燃料消耗量并進行發(fā)電成本分析。
（7）進行其它特殊問題研究，如制定燃料采購、運輸及貯存計劃、研究系統(tǒng)擴建發(fā)電機組的合理性與必要性等等。
二、等效電量函數(shù)法
如前所述，隨機生產(chǎn)模擬的主要目的在于：
1）按電力系統(tǒng)各發(fā)電機組的經(jīng)濟優(yōu)先順序運行，計算各發(fā)電機組發(fā)電量的期望值；
2）對于水電機組或抽水蓄能機組，應(yīng)按給定的發(fā)電量尋找其運行位置以充分利用水力資源；
3）計算電力系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)：包括電力不足概率（lolp）和電量不足期望值（eens）。
目前，在電力系統(tǒng)可靠性分析中，電量不足期望值這個指標(biāo)日益受到重視。
因為它不僅能給出比lolp更多的內(nèi)涵，而且容易轉(zhuǎn)化為停電損失費，便于進行技術(shù)經(jīng)濟分析。由此可見，在整個隨機生產(chǎn)模擬中電量是關(guān)鍵的變量。
如果我們先求出電力系統(tǒng)在不同負荷水平需要的電量（即形成電量函數(shù)），并在考慮發(fā)電機組故障時直接修正各負荷水平所需的電量（即修正等效電量函數(shù)），那么就可以非常方便地完成隨機生產(chǎn)模擬的計算。這就是等效電量函數(shù)法的基本思想。
等效電量函數(shù)是把發(fā)電機組停運影響考慮在內(nèi)的電量函數(shù)。在遞歸卷積計算中，發(fā)電機組隨機停運的影響是用修改等效持續(xù)負荷曲線的方法來考慮的。在計算中我們則用發(fā)電機組停運的影響來修正等效電量函數(shù)。