Modelo de minimização de pagamentos para mercado combinado de energia, reserva e contratos via método linear em dois níveis

Abstract

Neste trabalho, é apresentado um modelo de mercado combinado de energia e serviços de reserva que opera sob Minimização de Pagamentos (MP) por meio de um modelo linear em dois níveis. O mercado combinado considera a presença simultânea de contratos bilaterais de longo prazo, demandas do pool de curto prazo e serviços de reserva. O modelo tem várias características importantes, tais como o fato de considerar as restrições de transmissão, limites de capacidade de geração e transmissão, além dos limites associados às restrições multiperíodo. Os índices econômicos obtidos tais como:pagamentos totais, receitas e preços dos serviços permitem estabelecer comparações entre o modelos de minimização de pagamentos (MP) e de minimização de custos (MC). Por meio da utilização de vários cenários, os resultados mostram o impacto sobre esses índices tendo em conta diversos níveis de participação de contratos bilaterais sobre a demanda total, além de diversos níveis de requerimentos de serviços de reserva e de contingências. Outro aspecto considerado na formulação é a forma de determinação do montante de serviços reservas. São apresentadas duas abordagens, uma em que esses serviços são definidos de forma determinística e outra em que os serviços são obtidos de forma estocástica. ___________________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

A combined market model of energy and reserve services operating under Payment Minimization (PM) is presented through a bilevel linear model. The combined market considers the simultaneous presence of long term bilateral contracts, short term pool load and reserve services. The model has several important characteristics such as considering the system transmission network, generation and transmission capacity limits as well as multi-period constraints. The obtained economic indexes like payments, revenues, costs and prices of services allow establishing comparisons between the PM model and the usual Bid Cost Minimization (BCM) model. By using several operation scenarios, results show the impact on economic indexes considering several levels of participation of bilateral contracts on total load, several levels of systems reserve requirements and contingencies. The model is tested in a 5-Bus system and in a 30-Bus system. Another aspect considered in the formulation is the manner in which the amount of reserve services are obtained. Two approaches are presented: the first that the quantity of these services are achieved in a deterministic way and the second that these services are achieved in a stochastic way.