UNIVERSISDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Transcripción

1 UNIVERSISDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ASIGNACIÓN DE COSTOS POR SERVICIOS COMPLEMENTARIOS EN EL MERCADO DE ENERGÍA ELÉCTRICA: CASO CHILENO ALUMNO: CHRISTOPHER MARDONES C. PROFESOR: JUAN ZOLEZZI C. OBJETIVOS ESTUDIAR METODOLOGÍAS MODERNAS DE ASIGNACIÓN DE COSTOS Idetfcar y Caracterzar S.C. Asgar Resposabldades para el Sumstro y Remueracó. Revsar Metodologías de Tarfcacó y Regulacó. Aplcacó a u Modelo Reducdo de u S.E.P.

2 INTRODUCCIÓN SERVICIOS COMPLEMENTARIOS: so mprescdbles para mateer la tegrdad, caldad y segurdad operacoal del servco eléctrco. REGULACIÓN DE FRECUENCIA RESERVAS CONTROL DE TENSIÓN Desequlbro Matee mometáeo de Los voltajes la fluctúa tegrdad del poteca. Cosumo debdo sstema a las y dseño tee dfere que ser de la teraccoes capaz etre de los respoder produccó. flujos poteca, a certdumbres. ductaca y capactaca de cada líea o trasformador. INTRODUCCIÓN PROVEEDORES CAJA NEGRA CONSUMIDORES G Esta sujeta a ecoomías de escala, que lmta la versó e sstemas GENERADORES paralelos de trasmsó de SISTEMA DE eergía. TRANSMISIÓN DISTRIBUIDORES GRANDES CONSUMOS

3 Metodologías para la Asgacó de Costos Teoría de Juegos Cooperatvos: NUCLEOLO VALOR SHAPLEY AUMANN-SHAPLEY Basado e la teoría del exceso Basado e el prcpo de descomposcó El preco de cada producto es el promedo del costo margal sobre todos los vectores t q* : t que defe el arreglo de a q*. Valor Shapley Es el promedo de la cotrbucó cremetal, s todos los ordees de etrada so asumdos guales. Sea C(T) =h+(k+m) 3 dode T={h,k,m} vector de trasaccó Agete Fucó C(T) Dfereca C(T) h +(+) 3 = C(h)= h k +(2+) 3 =9 C(k)=8 h k m +(2+) 3 =28 C(m)=9 Total 28 h= k=2 m=

4 Valor Shapley Agete Fucó C(T) Dfereca C(T) h +(+) 3 = C(h)= h m +(+) 3 = C(m)= h m k +(2+) 3 =28 C(k)=26 Total 28 h= k=2 m= Secueca Agete C(h) C(k) C(m) h k m 8 9 h m k 26 k h m 8 9 k m h 8 9 m h k 26 m k h 26 Promedo 7 Por udad 8,5 Valor Shapley Gráfcamete. m Secueca m h k Costo total h Secueca h k m k

5 Valor Shapley Valor Shapley Camo 2 Camo Todos los camos coverge a ua dagoal Auma-Shapley Asgacó de Costos por Servcos Complemetaros Medate Teoría de Juegos La metodología Auma-Shapley se defe medate la sguete ecuacó: ~ CT AS = = ( tp,..., tp ) dt () t P Sedo t el tamaño del paso de tegracó Se cosdera ua red e el modo de operacó de régme permaete equlbrado.

6 Paso : Flujo Óptmo de Poteca CT( s.a. Asgacó de Costos Medate Auma-Shapley,..., g x,u,p = h x,u ) = M f ( x,u) (2) λ : Multplcadores de Lagrage 2 CIT Dode: QG = a QG + b QG + c = PG Dode: yj v v j Cos δ δ j θj :carga actva e la barra. j= a, x: b, varables c : coefcetes de estado de la fucó (V y δ). de u: varables costos de los cotrol geeradores. QG (PG QC y V barras yj PV). v v j Se δ δ j θj p: varables fjas (, QC y águlo j= barra lbre). QG : poteca reactva geerada = 2 a PG + b PG + c = = Asgacó de Costos Medate Auma-Shapley Se calcula el costo por cosumo de poteca reactva por parte de las cargas a través del costo margal asocado a ua carga CT P QC = λ p + λq = (3) Dode: λ, p λ q, QC : Multplcadores de Lagrage asocados a las ecuacoes del flujo de poteca actva y reactva. : Motos orgales de carga actva y reactva.

7 Asgacó de Costos Medate Auma-Shapley El costo margal de poteca reactva ec(3) se amplfca por el moto de poteca actva cosumda por la carga, se obtee el costo por utlzar poteca reactva por parte de los cosumos. CT ( ) = (4) = Dode: : costo margal de poteca reactva. Pc: poteca actva cosumda por la carga. CT(): costo total por cosumo de poteca reactva. Asgacó de Costos Medate Auma-Shapley Paso 2: Aplcacó Auma-Shapley Se dscretza la carga medete el parámetro t y se vuelve a calcular u FOP para cada segmeto de carga t *. CT(t s.a. CT t P,...,t g x,u,p = h x,u Costo margal de poteca reactva QC = λ p t q = () + λ () t ( t) ) = M f ( x,u) (5) (6)

8 Asgacó de Costos Medate Auma-Shapley Al termar la dscretzacó de la demada, se procede a promedar los costos margales para cada barra dode se cosume poteca. Nº total () t AS = (7) CT ( ) pasos El costo total por utlzacó de poteca reactva de las cargas es: = AS (8) = Dagrama de Flujo Auma-Shapley Datos Tamaño de la Dscretzacó t Dscretzar Carga tp FOP Aumetar Parámetro Dscretzacó t Calcular Costo Margal de Poteca Reactva o Dscretzacó Completa s Calcular Cargo Auma-Shapley

9 SEP Ejemplo G G3.8P 2 +7.P +2.7P P MW 5 Mvar 5 MW 3 Mvar G2 2 2 MW Mvar.9P P MW 4 Mvar Resultados de FOP Porcetaje de Carga % Nº de Iteracoes Óptmo Alcazado 597,52 $/h Pérddas Totales,23676 (pu) Voltaje Geeracó Barra Magtud Águlo Actva Reactva,666,3257,2974 2,459 -,4884,6674,347 3,359 -,8729,535,326 4,744 -,527 5, ,9244 Costo por Geerar Poteca Reactva Geerador Moto e ($/h) 44,26 2 CIT QG = 2 45,856 a QG + b QG + c = 3 23,633 Total 5,75

10 Asgacó de Costos por parte de las Cargas, medate Costos Margales CT P Barra Costo Margal ($/MWh) Pago ($) , , ,5985 5,97 4 7, , , ,244 QC = λ p + λq = Total Costos Margales 56,98 Error,% Asgacó de Costos por parte de las Cargas, medate Auma-Shapley CT( t ) QC () ( t) = = λ p + λ q P AS = Nº total t pasos Barra Cargo Auma-Shapley ($/MWh) Pago ($) 7, ,825 43,65 3 7,924 43, ,228 36,46 5 7,38 438,647 Total Cargo Auma-Shapley 87,55 Error 3,4%

11 Comparacó de Resultados Igresos ($/h) Igresos ($/h) Costo Geeracó ($/h) Barra Auma-Shapley Costo Margal Poteca Reactva 44, ,65 5,285 45, ,848 5,97 23, ,46 383, ,647 47,244 Total 87,55 56,98 5,75 Error 3,4%,% Costo Margal y Costo por udad Auma-Shapley $/MWh 8 7,8 7,6 7,4 7,2 7 6,8 6,6 6,4 6, Barras de Cargas Costo Margal Auma-Shapley