Estudo de um mercado conjunto de energia e direitos de transmissão

Abstract

Com abertura de mercados de eletricidade surgiu a necessidade dos agentes envolvidos de projetar mecanismos de proteção contra a volatilidade dos preços. Uma forma de se proteger foi criando direitos de transmissão de dois tipos: ponto a ponto, chamados de FTR e outros direitos relacionados diretamente com determinados corredores, chamados de FGR. Surgiram então mercados de FTR e FGR como forma de alocar estes direitos e ganhar receitas para o sistema de transmissão. Via de regra os mercados de energia e direitos de transmissão operam de forma separada. O estudo aqui apresentado explora a possibilidade do operador do sistema (OS) executar um mercado conjunto de energia e direitos de transmissão incluindo FTR e FGR. A vantagem desta abordagem é que tanto os preços de energia como de direitos podem diretamente refletir com maior fidelidade os custos envolvidos na operação e no uso da transmissão. Particularmente, esta abordagem procura ajustar desequilíbrios financeiros que podem resultar na concessão dos direitos de transmissão quando se depende somente de excedentes financeiros devidos ao congestionamento da rede e quando o mercado de direitos de transmissão se realiza de forma separada. O modelo matemático que caracteriza o problema é um problema linear complementar (PLC) que é resolvido através de uma metodologia simples baseado no método de bisseção evitando o uso de complexas ferramentas e códigos. Os resultados apresentados mostram como interagem os mercados e o impacto causado neles quando o operador procura adequar financeiramente seus pagamentos. A abordagem proposta é testada em sistemas de 3 barras, 5 barras e no sistema IEEE-14 barras. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

With the openning electricity markets came the need for the agents involved to desing protection mechanisms against price volatility. One way to protect it was creating two types of transmission rights: Point to point, called FTR and another rights directly linked to Flow-Gate Rights, called FGR. Then appeared FTR and FGR markets like a way to locate these rights and winning revenues to the transmission system. A rule is energy and transmission rights markets operate in a separated way. This study explicates the possibility of the system operator (ISO), to execute a joint energy and transmission rights markets including FTR and FGR. An advantage of this approach is more faithfully reflect the costs involved in operation and use of the transmission. Particularly, this approach seeks to align financial imbalances that may result in the granting of the transmission rights when it depends only of merchandising surplus caused for the network congestion and when the transmission marketing rights is realized in a separated way. The mathematical model that characterizes the problem is a linear complementarity problem (LCP) that is solved through a simple methodology based in the bisection method, avoiding the use of complex tools ad codes. The results showed how is the interaction between markets and the impact caused in those ones when the operator tries to adequate financially his payments. The approach proposed is tested in systems of 3 buses, 5 buses and IEEE-14. _______________________________________________________________________________ RESUMEN

Con la apertura de los mercados de electricidad surgio la necesidad de los agentes que lo conforman de proyectar mecanismos de protección contra la volatilidad de los precios. Una forma de protegerse fue creando derechos de transmisión de dos tipos: punto a punto, llamados FTR e otros derechos relacionados con determinados trayectos, llamados FGR. Surgieron mercados de FTR y FGR como una forma de localizar esos derechos y ganar ingresos para el sistema de transmisión. Siendo que los mercados de energía y derechos de transmisión operan de forma separada. El estudio aquí presentado explora la posibilidad del operador del sistema (OS) establecer un mercado conjunto de energía y de derechos de transmisión incluyendo FTR y FGR. La ventaja de este modelo es que tanto los precios de energía como los precios de los contratos de derechos de transmisión pueden reflejarse directamente con mayor fidelidad a los costos envueltos en la operación y el uso de la transmisión. Particularmente, este modelo procura ajustar los desequilibrios financieros que pueden resultar en la concesión de derechos de transmisión cuando se depende de los excedentes financieros debidos al congestionamiento de la red y cuando el mercado de derechos de transmisión é realizado en forma separada. El modelo matemático que caracteriza el problema es un problema lineal complementar (PLC) que es resuelto a través de una metodología simple basado en el método de bisección evitando el uso de herramientas complejas y códigos. Los resultados presentados muestran como interactuan los mercados y el impacto causado en ellos, cuando el operador busca adecuar financieramente sus pagos. El modelo propuesto es testado en sistemas de 3 barras, 5 barras y el sistema IEEE-14 barras.