Valorização da reserva operativa em um ambiente competitivo para geradores hidrelétricos

Este trabalho apresenta uma proposta para a valorização dos serviços ancilares de reserva operativa, sob um esquema competitivo composto por geradores hidrelétricos. Nesse esquema, os geradores ofertam pela disponibilidade do serviço. Esta proposta busca atribuir um valor à reserva de forma eficiente, em função da concorrência entre os agentes e as condições de operação do sistema. Na primeira parte do artigo, são descritos diversos aspectos relacionados com a reserva operativa destacando, particularmente, os componentes de custo de disponibilidade, uso e oportunidade destes serviços. Na segunda parte é apresentada a proposta propriamente dita, indicando a estrutura do mercado, o tipo de ofertas, assim como um modelo de despacho hidrelétrico conjunto de potência e reserva, que considera as restrições hidráulicas e elétricas do sistema. Estas considerações são importantes no caso do Sistema Brasileiro, já que existe uma alta porcentagem de produção hidrelétrica, cuja operação precisa ser coordenada de forma centralizada, visando minimizar os custos operacionais. O problema de despacho é modelado através de uma formulação linear inteira mista, e é resolvido usando um solver de otimização comercial. A proposta é aplicada em um sistema de três barras e três geradores com fins ilustrativos.

Abstract (english)

A pricing proposal for operating reserve ancillary services in a hydraulic competitive framework is presented. In this framework, generator agents bid for the availability of the service. This proposal aims the efficient reserve pricing based on both, agents competition and system operating conditions. In the first part of this paper, some aspects concerning to operating reserve are described, focusing, particularly, in the availability, use and opportunity costs. In the second part, the proposal is described, showing the market structure, the type of auctions and a joint power and operating reserve dispatch model, that considers the hydraulic and electrical characteristics of the system. These considerations are important in the Brazilian system, where there is a high percentage of hydraulic generation, that needs to be coordinated in a centralized manner, optimizing the operational costs. The problem is modeled with a linear integer mixed formulation, and is solved using a commercial optimization solver. The methodology is applied on a three bus, three generator system for illustrative purposes.