Modelo de cálculo de ofertas estratégicas de sistemas hidrotérmicos formulado como um problema de otimização Bi-Nível
Carregando...
Arquivos
Data
2020-11-05
Autores
Lêdo, João Augusto Silva
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Em um cenário regulado de mercados de eletricidade, em que sua operação é controlada pelo operador de mercado e o operador de sistema, os agentes participantes, sejam eles geradores ou consumidores, devem submeter lances ao operador de mercado, de modo que ele feche o mercado. Assim sendo, este trabalho tem como objetivo propor e testar um modelo matemático para a tomada de decisão relacionada ao cálculo das ofertas estratégicas em mercados de energia do dia seguinte por uma companhia geradora do tipo price-maker em um sistema hidrotérmico. O modelo de cálculo das ofertas estratégicas proposto considera os modelos de decisão adotados pelo operador de mercado, por meio da formulação de um problema de otimização bi-nível, em que as decisões do operador de mercado são consideradas no nível inferior. Na técnica de solução proposta, o modelo bi-nível é reformulado como um problema de otimização equivalente de um único nível com restrições de equilíbrio, por meio da substituição do problema de nível inferior por suas correspondentes condições de KKT. A técnica de solução proposta envolve ainda a linearização do problema equivalente. O problema linear inteiro misto resultante desta linearização é resolvido pelo solver CPLEX. Foram realizados testes numéricos em um sistema elétrico que envolve 32 unidades geradoras e 17 consumidores, interconectados em um sistema de transmissão de 24 barras. Os resultados obtidos do cálculo das ofertas estratégicas mostram que a técnica de solução adotada permite resolver o problema e verificar a coerência do modelo hidrotérmico proposto em termos econômicos e do sistema de geração hidráulico.
On a regulated electricity markets scenario, where its own operation are administrated by market operator and system operator, the participants, even if they are generators or consumers, must submit oers and bids to the market operator, in order to proceed the market clearing. Therefore, this project aims at proposing a mathematical model for the decision-making process related to the strategic oering calculation for an electricity dayahead market by a price-maker power company on a hydro-thermal system. The proposed strategic oering calculation model takes into account the decision models adopted by the market operator, by means of the formulation of a bi-level optimization problem, wherein the market operator’s decisions are considered at the lower level. In the proposed solution technique, the bi-level model is reformulated as an equivalent single level mathematical problem with equilibrium constraint, through replacing the lower level by its corresponding KKT conditions. The proposed solution technique also enfolds a linearization of the equivalent problem. The linear mixed-integer mathematical problem resulted from its linearization are solved by CPLEX solver. Were done numerical tests on an electrical system that involves 32 generating units and 17 consumers, interconnected in a 24-bus transmission system. The results show that the proposed strategic oering calculation model is ecient to solving the problem and it is coherent with the macroeconomic theory and the hydraulic system generation.
On a regulated electricity markets scenario, where its own operation are administrated by market operator and system operator, the participants, even if they are generators or consumers, must submit oers and bids to the market operator, in order to proceed the market clearing. Therefore, this project aims at proposing a mathematical model for the decision-making process related to the strategic oering calculation for an electricity dayahead market by a price-maker power company on a hydro-thermal system. The proposed strategic oering calculation model takes into account the decision models adopted by the market operator, by means of the formulation of a bi-level optimization problem, wherein the market operator’s decisions are considered at the lower level. In the proposed solution technique, the bi-level model is reformulated as an equivalent single level mathematical problem with equilibrium constraint, through replacing the lower level by its corresponding KKT conditions. The proposed solution technique also enfolds a linearization of the equivalent problem. The linear mixed-integer mathematical problem resulted from its linearization are solved by CPLEX solver. Were done numerical tests on an electrical system that involves 32 generating units and 17 consumers, interconnected in a 24-bus transmission system. The results show that the proposed strategic oering calculation model is ecient to solving the problem and it is coherent with the macroeconomic theory and the hydraulic system generation.
Descrição
Palavras-chave
Modelo de cálculo de ofertas estratégicas, Mercado do dia seguinte, Problema de programação matemática com restrições de equilíbrio, Problema linear inteiro-misto, Strategic oering calculation, Day-ahead market, Mathematical program with equilibrium constraint, Linear mixed-integer mathematical problem