GR1009485B - Method of integrated zonal exchange - based and nodal flow - based electricity exchange system clearing - Google Patents
Method of integrated zonal exchange - based and nodal flow - based electricity exchange system clearing Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009485B GR1009485B GR20180100085A GR20180100085A GR1009485B GR 1009485 B GR1009485 B GR 1009485B GR 20180100085 A GR20180100085 A GR 20180100085A GR 20180100085 A GR20180100085 A GR 20180100085A GR 1009485 B GR1009485 B GR 1009485B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- electricity
- market
- energy
- auction
- results
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q30/00—Commerce
- G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
- G06Q30/08—Auctions
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Finance (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Economics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Monitoring And Testing Of Exchanges (AREA)
Abstract
Description
ΜΕΘΟΔΟΣ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗΣ ΕΚΚΑΘΑΡΙΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΝΑΛΛΑΓΩΝ COMPLETE TRADING SYSTEM CLEARING METHOD
ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΖΩΝΙΚΕΣ ΣΥΝΑΛΛΑΓΕΣ ΚΑΙ ΚΟΜΒΙΚΕΣ ΡΟΕΣ ELECTRICITY BASED ON ZONE TRANSACTIONS AND NODE FLOWS
ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ OF THE TRANSPORTATION SYSTEM
Π ε ρ ι γ ρ α φ ή Description
Το τεχνικό πεδίο της εφεύρεσης The technical field of the invention
Η παρούσα εφεύρεση αφορά μία μέθοδο εκκαθάρισης μίας πολυ-ζωνικής αγοράς ηλεκτρισμού σύμφωνα με μία προσέγγιση διαχείρισης συμφόρησης που βασίζεται στις ροές ηλεκτρικής ενέργειας στο σύστημα μεταφοράς, και η οποία (α) υπόκειται σε κανονικούς περιορισμούς ή/και σε περιορισμούς διαταραχών στις φυσικές γραμμές μεταφοράς του συστήματος - κομβική διαμόρφωση σε φυσικό επίπεδο -και (β) εκκαθαρίζει τις διμερείς εμπορικές συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών του συστήματος - ζωνική διαμόρφωση σε εμπορικό επίπεδο. Ακόμη η εφεύρεση αφορά ένα σύστημα, μέσω του οποίου πραγματώνεται η ανωτέρω μέθοδος εκκαθάρισης, για την επεξεργασία των προσφορών που υποβάλλονται σε δημοπρασίες από τους συμμετέχοντες στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, και το οποίο σύστημα αποτελείται κυρίως, από μια βάση δεδομένων, έναν επεξεργαστή συνδεδεμένο με τη βάση δεδομένων, και μέσα για τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας για ενημέρωση των συμμετεχόντων στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, The present invention relates to a method of clearing a multi-zonal electricity market according to a congestion management approach based on electricity flows in the transmission system, and which (a) is subject to normal constraints and/or disturbance constraints on the physical transmission lines of system - nodal configuration at the physical level - and (b) clears bilateral trade between the interconnected zones of the system - zoning at the commercial level. Furthermore, the invention relates to a system, through which the above clearing method is carried out, for the processing of bids submitted to auctions by electricity market participants for electricity market products, and which system mainly consists of a database , a processor connected to the database, and means for publishing the results of the auction to inform electricity market participants,
Υπόβαθρο της εφεύρεσης Background of the invention
Τα Ευρωπαϊκά Χρηματιστήρια Ισχύος ενσωματώνουν διαδικασίες διαχείρισης συμφόρησης στις ημερήσιες αγορές που λειτουργούν μέσω της ενεργοποίησης δύο πρότυπων μοντέλων: ενός μοντέλου που είναι βασισμένο στις συναλλαγές, δηλαδή στη διαθέσιμη δυναμικότητα μεταφοράς, ή ενός μοντέλου που είναι βασισμένο στις ροές ηλεκτρικής ενέργειας [2]-[3]. Η προέλευση και το υπολογιστικό πλαίσιο για τη βέλτιστη (δηλαδή, μέγιστη) χρησιμοποίηση των διασυνδέσεων είναι διαφορετικά στα δύο μοντέλα, αν και απορρέουν από την ίδια φιλοσοφία (ασφάλεια εφοδιασμού λαμβάνοντας υπόψη περιορισμούς του κριτηρίου Ν-1). Τα μοντέλα αυτά δημιουργούν μία διάκριση μεταξύ της έννοιας των εμπορικών συναλλαγών και των ροών στους φυσικούς κλάδους (γραμμές) του συστήματος. Σύμφωνα με σχετικές μελέτες οι οποίες πραγματοποιήθηκαν στην περιοχή της Δυτικο-Κεντρικής Ευρώπης (ΔΚΕ), το μοντέλο βασισμένο στις ροές οδηγεί σε σημαντικά υψηλότερη χρησιμοποίηση της δυναμικότητας μεταφοράς των διασυνδέσεων σε σύγκριση με το μοντέλο βασισμένο στη διαθέσιμη δυναμικότητα μεταφοράς [2], προσφέροντας με αυτό τον τρόπο καλύτερες ευκαιρίες εμπορίας ηλεκτρικής ενέργειας διατηρώντας τουλάχιστον το ίδιο επίπεδο ασφάλειας εφοδιασμού. Αφότου ολοκληρώθηκαν αυτές οι μελέτες, το μοντέλο βασισμένο στις ροές εφαρμόστηκε στην ΔΚΕ από την 21<η>Μαΐου του 2015. The European Power Exchanges incorporate congestion management procedures in the day-ahead markets that operate by activating two standard models: a model based on transactions, i.e. available transmission capacity, or a model based on electricity flows [2]-[3 ]. The origin and computational framework for the optimal (ie, maximum) utilization of interconnections are different in the two models, although they derive from the same philosophy (security of supply taking into account constraints of the N-1 criterion). These models make a distinction between the concept of commercial transactions and the flows in the physical branches (lines) of the system. According to relevant studies carried out in the region of West-Central Europe (WCE), the model based on flows leads to a significantly higher utilization of the transmission capacity of the interconnections compared to the model based on the available transmission capacity [2], thereby offering the way better electricity trading opportunities while maintaining at least the same level of security of supply. After these studies were completed, the flow-based model was implemented in DKE from May 21, 2015.
Παρόλα αυτά, η εφαρμογή της βασισμένης στις ροές σύζευξης της αγοράς παρουσιάζει ένα «ελάττωμα» στην εκκαθάριση των εμπορικών συναλλαγών, και πιο συγκεκριμένα τις «μη-διαισθητικές συναλλαγές» οι οποίες αναφέρονται σε διάφορες μελέτες της ΔΚΕ [2]-[8], Οι μη-διαισθητικές συναλλαγές λαμβάνουν χώρα μόνο στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας - και όχι στις υπόλοιπες αγορές εμπορευμάτων εξαιτίας του δεύτερου νόμου του Kirchhoff, που ορίζει τη χρήση των Συντελεστών Κατανομής Μεταφοράς Ισχύος (ΣΚΜΙ) για την προσομοίωση της επίδρασης των συναλλαγών στις ροές των φυσικών κλάδων του συστήματος. Βασικά, το μοντέλο βασισμένο στις ροές κάνει ορατές σε επίπεδο αγοράς τις φυσικές ιδιότητες του συστήματος. Εφόσον πολλές συναλλαγές επηρεάζουν ταυτόχρονα - αν και με διαφορετικούς συντελεστές και πιθανόν σε διαφορετικές κατευθύνσεις - την ίδια ροή κλάδου, ανάλογα με ποια ροή επικρατεί, είναι πιθανό να εκκαθαριστεί μία συναλλαγή από μία ζώνη υψηλής τιμής προς μία ζώνη χαμηλής τιμής, έτσι ώστε να ελευθερωθεί δυναμικότητα σε έναν κρίσιμο κλάδο για την εκκαθάριση μίας πιο αποδοτικής (οικονομικά) συναλλαγής από ζώνες χαμηλής τιμής προς ζώνες υψηλής τιμής. Αν και οι μη-διαισθητικές συναλλαγές ελαφρύνουν αποτελεσματικά κορεσμούς σε κρίσιμους κλάδους οδηγώντας στη μεγιστοποίηση του κοινωνικού οφέλους - όπου τα Χρηματιστήρια Ισχύος δρουν ως ενδιάμεσοι των συναλλαγών ταιριάζοντας τις ευθείς με τις αντίστροφες συναλλαγές, έτσι ώστε να χρησιμοποιηθούν με βέλτιστο τρόπο οι διαθέσιμοι πόροι μεταφοράς -, τα αποτελέσματα αυτά μπορούν να θεωρηθούν ανεπιθύμητα για τους σχεδιαστές και τους συμμετέχοντες της αγοράς [9] καθώς εκλαμβάνονται - ίσως λανθασμένα ή ακούσια - ως άδικη, αντι-ανταγωνιστική συμπεριφορά και ως «στρατηγική μείωσης της τιμής». Ωστόσο, προκύπτουν θέματα δίκαιης «μεταχείρισης/διαχείρισης» από τους συμμετέχοντες της αγοράς, οι οποίοι αντιλαμβάνονται την αγορά ηλεκτρισμού ως μία αγορά εμπορεύματος, παραβλέποντας τις φυσικές ιδιότητες του συστήματος οι οποίες προκαλούν μη-διαισθητικές συναλλαγές. Nevertheless, the application of market flow-based coupling presents a "flaw" in the clearing of trades, and more specifically the "non-intuitive trades" referred to in various studies of DKE [2]-[8], The non-intuitive transactions only take place in the electricity market - and not in the rest of the commodity markets due to Kirchhoff's second law, which prescribes the use of Power Transfer Distribution Coefficients (PTRs) to simulate the effect of transactions on the flows of its natural branches systemic. Basically, the flow-based model makes the physical properties of the system visible at the market level. Since many trades simultaneously affect - albeit at different rates and possibly in different directions - the same sector flow, depending on which flow prevails, it is possible to clear a trade from a high-price zone to a low-price zone, so that capacity is freed up in a critical industry to clear a more (economically) efficient trade from low price zones to high price zones. Although non-intuitive transactions effectively alleviate saturations in critical sectors leading to the maximization of social benefit - where Power Exchanges act as transaction intermediaries matching forward and reverse transactions so that available transport resources are optimally used -, these results can be considered undesirable for designers and market participants [9] as they are perceived - perhaps wrongly or unintentionally - as unfair, anti-competitive behavior and as a "price reduction strategy". However, issues of fair "treatment/management" arise from market participants who perceive the electricity market as a commodity market, overlooking the physical properties of the system that cause counter-intuitive transactions.
Για την αντιμετώπιση αυτού του «ελαττώματος», αναπτύχθηκε στην ΔΚΕ ένας ευρετικός επαναληπτικός αλγόριθμος, σε κάθε επανάληψη του οποίου αγνοούνται οι αντίστροφες συναλλαγές που σχετίζονται με αρνητικούς ΣΚΜΙ κατά τον υπολογισμό της (επικρατούσας) ροής σε κρίσιμους και με συμφόρηση κλάδους [3]. Αυτή η ευρετική διαδικασία δεν παρέχει εγγυήσεις όσον αφορά την ποιότητα του αποτελέσματος, καθώς δεν συγκλίνει απαραίτητα στη βέλτιστη λύση, και δε δίνει μία εκτίμηση του «λάθους» της μεθοδολογίας (δηλαδή της απόκλισης του αποτελέσματος της μεθοδολογίας από το βέλτιστο οικονομικό αποτέλεσμα) [3]. To deal with this "defect", a heuristic iterative algorithm was developed in DKE, in each iteration of which the reverse transactions associated with negative SKMIs are ignored when calculating the (prevailing) flow in critical and congested branches [3]. This heuristic procedure does not provide guarantees regarding the quality of the result, as it does not necessarily converge to the optimal solution, and does not give an estimate of the "error" of the methodology (i.e. the deviation of the result of the methodology from the optimal economic result) [3] .
Στις ακόλουθες παραγράφους, παρουσιάζονται οι βασικές συνθήκες που σχετίζονται με το πρότυπο μοντέλο βασισμένο στις ροές και το πρότυπο μοντέλο βασισμένο στις συναλλαγές, καθώς και το συνδυασμένο μοντέλο. Η ανάλυση που παρουσιάζεται εδώ αφορά μία περίοδο συναλλαγών - μία ώρα στις Ευρωπαϊκές ημερήσιες αγορές - για λόγους παρουσίασης. Παρόλα αυτά, η γενίκευση των μοντέλων σε πολλές περιόδους είναι άμεση. In the following paragraphs, the basic conditions related to the flow-based standard model and the transaction-based standard model, as well as the combined model, are presented. The analysis presented here is for one trading period - one hour in European day markets - for presentation purposes. Nevertheless, the generalization of the models to many periods is straightforward.
Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα βασικά μοντέλα διαχείρισης συμφόρησης. Στο Πρότυπο Μοντέλο Βάσει Ροών (ΠΜΒΡ), το ηλεκτρικό δίκτυο αναπαρίσταται ως ένα δίκτυο φυσικών κόμβων ή ζυγών οι οποίοι συνδέονται με γραμμές μεταφοράς ή κλάδους, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1. Εξαιτίας των φυσικών νόμων του ηλεκτρισμού, οι ροές ενέργειας στους κλάδους εξαρτώνται από την καθαρή έγχυση ενέργειας σε όλους τους κόμβους, και περιορίζονται από τα όρια φυσικής ροής των The basic congestion management models are then presented. In the Standard Flow Model (FSM), the power grid is represented as a network of physical nodes or busbars that are connected by transmission lines or branches, as shown in Figure 1. Due to the physical laws of electricity, the power flows in the branches depend on net energy injection to all nodes, and are limited by physical flow limits of
κλάδων. Οι εγχύσεις ενέργειας και οι ροές εξισορροπούνται σε επίπεδο κόμβου branches. Power injections and flows are balanced at the node level
αλλά και ολόκληρου του συστήματος. but also of the entire system.
Στην κλασική διατύπωση Γραμμικού Προγραμματισμού (ΓΠ), το πρότυπο κομβικό In the classic Linear Programming (LP) formulation, the standard node
μοντέλο βάσει ροών διατυπώνεται όπως περιγράφεται ακολούθως, με αναφορά στη flow-based model is formulated as follows, with reference to
βασική ονοματολογία που αναφέρεται παρακάτω, επισημαίνοντας σε κάθε basic nomenclature listed below, highlighting each
περίπτωση τις αντίστοιχες δυικές μεταβλητές: case the corresponding binary variables:
m m
κάτω από τους ακόλουθους περιορισμούς: subject to the following restrictions:
Περιορισμός ποσότητας προσφοράς έγχυσης: Limitation of injection supply quantity:
Περιορισμός ποσότητας προσφοράς απορρόφησης: Absorption bid quantity limit:
Όρια μεταφορικής ικανότητας γραμμής: Line capacity limits:
Καθαρή κομβική έγχυση και εξισορρόπηση ενέργειας του συστήματος: Net nodal injection and system energy balancing:
όπου η ροή ισχύος γραμμής μεταφοράς, FLι, ορίζεται ως where the transmission line power flux, FLi, is defined as
και η καθαρή έγχυση στον κόμβο n, ΝΙη, ορίζεται ως and the net injection at node n, NIn, is defined as
NIn= Xsn- Xdn(8) NIn= Xsn- Xdn(8)
Η επίλυση του πρότυπου μοντέλου βάσει ροών επιτυγχάνει τα ακόλουθα Solving the standard flow-based model achieves the following
αποτελέσματα: Results:
1) μία τιμή εκκαθάρισης για κάθε κόμβο, Ln, 1) a clearing value for each node, Ln,
2) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης ενέργειας Xsnτων αντίστοιχων 2) the cleared amounts of energy injection Xsn of the counterparts
προσφορών έγχυσης, των οποίων η τιμή προσφοράς είναι μικρότερη ή ίση με την of injection offers, whose offer price is less than or equal to
αντίστοιχη κομβική τιμή εκκαθάρισης, respective nodal clearing price,
3) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες απορρόφησης ενέργειας Xdnτων 3) the cleared amounts of energy absorption of Xdns
αντίστοιχων προσφορών απορρόφησης, των οποίων η τιμή προσφοράς είναι of corresponding absorption bids, whose bid price is
μεγαλύτερη ή ίση από την αντίστοιχη κομβική τιμή εκκαθάρισης, greater than or equal to the corresponding clearing nodal value,
4) τις ροές των γραμμών μεταφοράς FLiοι οποίες είναι μικρότερες ή ίσες με τα 4) the fluxes of the transmission lines FLi which are less than or equal to
αντίστοιχα όρια ροής, και respective flow limits, and
5) την εξισορρόπηση ενέργειας σε επίπεδο κάθε κόμβου και ολόκληρου του 5) energy balancing at the level of each node and its whole
συστήματος. systemic.
Ένα άλλο βασικό μοντέλο διαχείρισης της συμφόρησης συνιστά ένα μοντέλο βάσει συναλλαγών, όπου οι πολύ-ζωνικές αγορές ηλεκτρισμού αναπαρίστανται ως ένα σύνολο διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών. Οι εμπορικές δραστηριότητες έχουν ως αποτέλεσμα συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών, Another basic congestion management model is a transaction-based model, where multi-zone electricity markets are represented as a set of interconnected bidding zones. Trading activities result in transactions between interconnected bid zones,
όπως παρουσιάζονται στο Σχήμα 2. Οι προσφορές έγχυσης και οι προσφορές απορρόφησης υποβάλλονται στο Λειτουργό της Αγοράς ο οποίος είναι υπεύθυνος για κάθε ζώνη προσφορών. Στη συνέχεια επιλύεται ένα μοντέλο βελτιστοποίησης για όλες τις ζώνες προσφορών, καθορίζοντας τις αποδεκτές και μη-αποδεκτές ποσότητες ενέργειας των προσφορών έγχυσης και των προσφορών απορρόφησης, μαζί με τις τιμές εκκαθάρισης (για κάθε ζώνη προσφορών). Οι διαζωνικές συναλλαγές ενέργειας μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών πρέπει να εκκαθαρίζονται με κατεύθυνση από τη φθηνότερη ζώνη προσφορών προς την ακριβότερη ζώνη προσφορών, δηλαδή με διαισθητικό τρόπο βάσει των διαφορών των τιμών των αντίστοιχων ζωνών προσφορών. Το πρόβλημα βελτιστοποίησης λαμβάνει υπόψη ότι οι ποσότητες έγχυσης ενέργειας, οι ποσότητες απορρόφησης ενέργειας και οι διαζωνικές συναλλαγές πρέπει να εξισορροπούνται σε επίπεδο ζώνης και συνολικής αγοράς. as shown in Figure 2. Injection bids and absorption bids are submitted to the Market Operator who is responsible for each bidding zone. An optimization model is then solved for all bid zones, determining the acceptable and non-acceptable energy quantities of injection bids and absorption bids, along with the clearing values (for each bid zone). Cross-zone energy transactions between interconnected bidding zones must be cleared in a direction from the cheapest bidding zone to the most expensive bidding zone, i.e. intuitively based on the price differences of the respective bidding zones. The optimization problem takes into account that energy injection quantities, energy absorption quantities, and cross-zone transactions must be balanced at the zone and total market level.
Στην κλασική διατύπωση Γραμμικού Προγραμματισμού (ΓΠ), το γενικευμένο πρότυπο μοντέλο βάσει συναλλαγών διατυπώνεται από τις (1 )-(3) και τις ακόλουθες εξισώσεις: In the classic Linear Programming (LP) formulation, the generalized standard transaction-based model is formulated by (1 )-(3) and the following equations:
Άνω και κάτω όρια διαζωνικής συναλλαγής: Upper and lower cross-zone transaction limits:
E E
Ζωνική εξισορρόπηση ενέργειας: Zonal Energy Balancing:
όπου η ζωνική έγχυση ΖΙζορίζεται ως where the zonal injection Z is defined as
Πρέπει να σημειωθεί ότι η μέθοδος εκκαθάρισης του συστήματος βάσει συναλλαγών μπορεί να εφαρμοστεί για ένα τυχαίο σύνολο ζωνών προσφορών, οι οποίες συσσωρεύουν υποσύνολα κόμβων του συνολικού συστήματος. It should be noted that the transaction-based method of clearing the system can be applied to a random set of bid zones, which accumulate subsets of nodes of the overall system.
Η επίλυση αυτής της μεθόδου βάσει συναλλαγών επιτυγχάνει: Solving this transaction-based method achieves:
1) μία τιμή εκκαθάρισης για κάθε κόμβο, ΜΡΖ, 1) a clearing price for each node, MPZ,
2) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης ενέργειας Xsnτων αντίστοιχων προσφορών έγχυσης, των οποίων η τιμή προσφοράς είναι μικρότερη ή ίση με την αντίστοιχη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, 2) the cleared energy injection quantities Xsn of the corresponding injection bids, whose bid price is less than or equal to the corresponding zonal market clearing price,
3) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες απορρόφησης ενέργειας Xdnτων αντίστοιχων προσφορών απορρόφησης, των οποίων η τιμή προσφοράς είναι μεγαλύτερη ή ίση από την αντίστοιχη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, 3) the cleared quantities of energy absorption Xdn of the corresponding absorption offers, whose offer price is greater than or equal to the corresponding zonal market clearing price,
4) τις ποσότητες των συναλλαγών ενέργειας μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών, EXe, με κατεύθυνση από μία ζώνη προσφορών με χαμηλότερη τιμή προς μία ζώνη προσφορών με υψηλότερη τιμή, και 4) the quantities of energy transactions between interconnected bidding zones, EXe, in the direction from a bidding zone with a lower price to a bidding zone with a higher price, and
5) την εξισορρόπηση ενέργειας σε επίπεδο ζώνης προσφορών και σε επίπεδο συνολικής αγοράς. 5) the balancing of energy at the level of the offer zone and at the level of the overall market.
Το Πρότυπο Μοντέλο βάσει Συναλλαγών το οποίο παρουσιάζεται εδώ αναφέρεται ως «Μέθοδος Συντονισμένης Καθαρής Δυναμικότητας Μεταφοράς» στον Κανονισμό 2015/1222 της 24<ης>Ιουλίου 2015 της Ευρωπαϊκής Κοινότητας ο οποίος καθορίζει κατευθυντήριες γραμμές για την κατανομή της δυναμικότητας και τη διαχείριση της συμφόρησης [11]. Η χρησιμοποίηση του Πρότυπου Μοντέλου βάσει Συναλλαγών απαιτεί τον εκ των προτέρων υπολογισμό των Διαθέσιμων Δυναμικοτήτων Μεταφοράς (ΔΔΜ), οι οποίες ορίζουν τη μέγιστη επιτρεπτή συναλλαγή για κάθε διασύνδεση. Οι Διαχειριστές των Συστημάτων Μεταφοράς της Ευρώπης έχουν αναπτύξει μία ειδική μεθοδολογία χρησιμοποιώντας το κριτήριο Ν-1 για τον εξωγενή υπολογισμό της Καθαρής Δυναμικότητας Μεταφοράς (ΚΔΜ), και ακολούθως για τον υπολογισμό των ΔΔΜ. Πρέπει να τονιστεί ότι η κλασική μορφή του μοντέλου βασισμένου στις συναλλαγές αφορά τη μέγιστη επιτρεπτή συναλλαγή μόνο στις διασυνδέσεις και όχι στους ενδο-ζωνικούς κλάδους. Ωστόσο, τα όρια ροής των ενδο-ζωνικών κλάδων διαδραματίζουν ένα κρίσιμο ρόλο στον υπολογισμό των ΚΔΜ των διασυνδέσεων [10], και επομένως οι ΔΔΜ των διασυνδέσεων οι οποίες προκύπτουν εσωτερικεύουν έμμεσα τα όρια ροής όλων των κλάδων του συστήματος. Αντιθέτως, στο Πρότυπο Μοντέλο βάσει Ροών, οι φυσικοί περιορισμοί του στοιχείων του συστήματος ενσωματώνονται άμεσα στη διατύπωση του προβλήματος. Με αυτή την έννοια, για ένα δεδομένο χώρο λύσεων που ισχύει η ασφάλεια εφοδιασμού, θεωρητικά ο χώρος λύσεων με τη χρήση των ΔΔΜ είναι ένα υποσύνολο αυτού του συνολικού χώρου λύσεων, ενώ ο χώρος λύσεων με τη χρήση του μοντέλου βάσει ροών αποτελεί τον πλήρη χώρο λύσεων του προβλήματος [2]-[3]- The Transaction-Based Standard Model presented here is referred to as the "Coordinated Net Transmission Capacity Method" in Regulation 2015/1222 of 24 July 2015 of the European Community which lays down guidelines for capacity allocation and congestion management [11 ]. The use of the Standard Model based on Transactions requires the prior calculation of the Available Transmission Capacities (ATC), which define the maximum allowable transaction for each interconnection. The Transmission System Operators of Europe have developed a special methodology using the N-1 criterion for the exogenous calculation of the Net Transmission Capacity (NTC), and subsequently for the calculation of the NTT. It should be emphasized that the classical form of the transaction-based model concerns the maximum allowed transaction only in the interconnections and not in the intra-zone branches. However, the intra-zonal branch flow limits play a critical role in the calculation of the interconnectors' TORs [10], and thus the resulting interconnection TORs indirectly internalize the flow limits of all branches of the system. In contrast, in the Standard Flow-Based Model, the physical constraints of the system components are incorporated directly into the problem formulation. In this sense, for a given solution space where security of supply applies, theoretically the solution space using the TDMs is a subset of this total solution space, while the solution space using the flow-based model is the complete solution space of the problem [2]-[3]-
Και τα δύο μοντέλα τα οποία αναφέρονται παραπάνω, πέρα των δεσμευτικών περιορισμών αναφορικά με τη ροή ενέργειας ή την ποσότητα συναλλαγής, οδηγούν σε διαφοροποίηση της τιμής μεταξύ των κόμβων ή των ζωνών προσφορών, αντίστοιχα. Both models mentioned above, in addition to the binding constraints regarding energy flow or transaction quantity, lead to price differentiation between nodes or bidding zones, respectively.
Ένα σημαντικό μειονέκτημα του Πρότυπου Μοντέλου βάσει Ροών, από την πλευρά της αγοράς, είναι ότι η ενέργεια δε ρέει απαραίτητα από τη χαμηλότερη στην υψηλότερη κομβική τιμή. Ωστόσο, το Πρότυπο Μοντέλο βάσει Συναλλαγών οδηγεί πάντα σε συναλλαγές από μία ζώνη προσφορών με χαμηλότερη τιμή προς μία ζώνη προσφορών με υψηλότερη τιμή. A major drawback of the Flow-Based Standard Model, from the market side, is that energy does not necessarily flow from the lowest to the highest nodal price. However, the Trade-Based Standard Model always results in trades from a bid zone with a lower price to a bid zone with a higher price.
Προγενέστερη Τεχνική Prior Art
Στα επόμενα καταγράφονται διάφορες προσεγγίσεις για την επίλυση του ενοποιημένου μοντέλου βασισμένου τόσο στην κομβική ροή όσο και στις ζωνικές συναλλαγές, επονομαζόμενο Συνδυασμένο Μοντέλο βάσει Ροών και Συναλλαγών . In the following, several approaches to solving the unified model based on both nodal flow and zonal transactions, termed the Combined Flow and Transaction Model, are listed.
Οι Βλάχος και Μπίσκας [12] έχουν παρουσιάσει ένα ενοποιημένο διαισθητικό μοντέλο βάσει ροών και συναλλαγών, αλλά με κομβική διαμόρφωση τόσο στο φυσικό επίπεδο - διαχείριση συμφόρησης στους κλάδους του συστήματος - όσο και στο εμπορικό επίπεδο - εμπορικές συναλλαγές. Πιο συγκεκριμένα, η προσέγγιση αυτή λάμβανε υπόψη φυσικές συναλλαγές σε μεμονωμένες φυσικές γραμμές, γεγονός που δεν αποτελεί τη συνήθη τακτική στις Ευρωπαϊκές αγορές όπου οι εμπορικές συναλλαγές αναφέρονται σε διαζωνικό επίπεδο (μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών). Η γενίκευση αυτής της κομβικής/κομβικής προσέγγισης σε μία κομβική/ζωνική προσέγγιση, όπως εφαρμόζεται στις Ευρωπαϊκές αγορές, δεν είναι ωστόσο απλή, καθώς απαιτεί μία διαφορετική λογική διαμόρφωσης του προβλήματος και εκτενείς αλλαγές στις συστατικές συνθήκες συμπληρωματικότητας, όπως θα αναπτυχθεί περαιτέρω στην παρούσα εφεύρεση. Vlachos and Biskas [12] have presented a unified intuitive model based on flows and transactions, but with nodal configuration both at the physical level - congestion management in system branches - and at the commercial level - commercial transactions. More specifically, this approach took into account physical trades on individual physical lines, which is not the usual practice in European markets where trades are reported at a cross-zonal level (between interconnected bid zones). The generalization of this nodal/nodal approach to a nodal/zonal approach, as applied to European markets, is however not straightforward, as it requires a different logic of problem formulation and extensive changes in the constitutive complementarity conditions, as will be further developed in the present invention.
Σήμερα δεν υπάρχει κάποια δημοσιευμένη επιστημονική βιβλιογραφία αναφορικά με την κομβική/ζωνική προσέγγιση, εκτός από τις τεχνικές αναφορές της περιοχής της ΔΚΕ, οι οποίες παρουσιάζουν την εξέλιξη της εσωτερικής έρευνας που λαμβάνει χώρα προς την κατεύθυνση της εφαρμογής της διαισθητικής μοντελοποίησης βασισμένη στις ροές στην ημερήσια αγορά της ΔΚΕ, με μία υβριδική διαμόρφωση του συστήματος όπως παρουσιάζεται στο Σχήμα 3: μία κομβική διαμόρφωση για τη διαχείριση της συμφόρησης των κλάδων του συστήματος, και μία διαζωνική διαμόρφωση για τις εμπορικές συναλλαγές. Προκειμένου στο πλαίσιο αυτό να επιτευχθούν διαισθητικές λύσεις βασισμένες στις ροές, στην ΔΚΕ εφαρμόζεται ο επονομαζόμενος «αλγόριθμος δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών», δηλαδή μία επαναληπτική τεχνική επίλυσης η οποία περιγράφεται αναλυτικά στην παρακάτω ενότητα. There is currently no published scientific literature on the nodal/zone approach, apart from the technical reports of the DKE area, which present the development of internal research taking place towards the application of flow-based intuitive modeling in the intraday market of DKE, with a hybrid configuration of the system as shown in Figure 3: a nodal configuration for managing the congestion of the system branches, and a cross-zonal configuration for commercial transactions. In order to achieve intuitive solutions based on the flows in this context, the so-called "intuitive transaction generation algorithm" is applied in DKE, i.e. an iterative solution technique which is described in detail in the following section.
Η προσέγγιση της ΔΚΕ βασίζεται στη χρησιμοποίηση των Κλειδών Κατανομής Παραγωγής (ΚΚΠ) σε κομβικό επίπεδο τα οποία παρακάτω σημειώνονται ως GSKz nκαι τα οποία υποδηλώνουν το συντελεστή κατανομής της ζωνικής έγχυσης στους εσωτερικούς κόμβους, δηλαδή για τον υπολογισμό των κομβικών εγχύσεων: The DKE approach is based on the use of the Production Allocation Keys (GALs) at the nodal level which are denoted below as GSKz n and which denote the zonal injection distribution coefficient in the internal nodes, i.e. for the calculation of the nodal injections:
NIn= GSKZin- ZIz(13) NIn= GSKZin- ZIz(13)
Σύμφωνα με τον Κανονισμό 2015/1222 της 24<ης>Ιουλίου 2015 της Ευρωπαϊκής Κοινότητας ο οποίος καθορίζει κατευθυντήριες γραμμές για τον υπολογισμό της δυναμικότητας και τη διαχείριση της συμφόρησης [11], ως Κλείδα Κατανομής Παραγωγής νοείται «μία μέθοδος μετατροπής μίας αλλαγής της καθαρής θέσης<1>μίας δεδομένης ζώνης προσφορών σε εκτιμώμενες ειδικές αυξήσεις ή μειώσεις της έγχυσης στο κοινό μοντέλο δικτύου», και «η καλύτερη πρόβλεψη της σχέσης μίας αλλαγής της καθαρής θέσης μίας ζώνης προσφορών σε μία ειδική αλλαγή της παραγωγής ή του φορτίου στο κοινό μοντέλο δικτύου». According to Regulation 2015/1222 of July 24, 2015 of the European Community which establishes guidelines for the calculation of capacity and congestion management [11], a Generation Allocation Key is defined as "a method of converting a change in net position <1> of a given bidding zone to estimated specific increases or decreases of injection in the common network model", and "the best prediction of the relationship of a change in the net position of a bidding zone to a specific change in generation or load in the common network model" .
Λαμβάνοντας υπόψη τους πρότυπους ορισμούς (1)-(6) του μοντέλου βάσει ροών, σε συνδυασμό με τις εξισώσεις (11) και (13), διατυπώνεται ένα Συνδυασμένο Μοντέλο βάσει Ροών και Συναλλαγών. Ο ορισμός της ροής ενέργειας στις γραμμές (7) μετατρέπεται σε: Considering standard definitions (1)-(6) of the flow-based model, combined with equations (11) and (13), a Combined Flow and Transaction-Based Model is formulated. The definition of energy flow in lines (7) becomes:
Ο όρος PTDFl n<.>GSKz,nπρακτικά αντιπροσωπεύει το Συντελεστή Κατανομής Μεταφοράς Ισχύος της ζωνικής καθαρής έγχυσης ΖΙζστη ροή της γραμμής l, FLl, ο οποίος σημειώνεται στο εξής ως ZPTDFl z. Το μοντέλο πρακτικά είναι ένα μοντέλο «ζωνικής-ροής», το οποίο μοιάζει με ένα πρότυπο κομβικό μοντέλο, όπου οι κόμβοι αντιστοιχούν σε ζώνες προσφορών. The term PTDFl n<.>GSKz,n practically represents the Power Transfer Distribution Factor of the zonal net injection ZIz into the flow of line l, FLl, which is hereafter denoted as ZPTDFl z. The model is practically a "zone-flow" model, which resembles a standard nodal model, where nodes correspond to bidding zones.
Στην προσέγγιση της ΔΚΕ, οι συντελεστές των ΚΚΠ είναι εξωγενείς στατικές παράμετροι, π.χ. αντιπροσωπεύουν μία καθορισμένη από το χρήστη, στατική κατανομή ζωνικής έγχυσης σε κομβική. Σε αυτό το βαθμό, η προσέγγιση αυτή οδηγεί θεωρητικά σε μία υπο-βέλτιστη λύση, καθώς ο χώρος επίλυσης καθορίζεται από τις τιμές των στατικών και προκαθορισμένων από το χρήστη συντελεστών ΚΚΠ. In the DKE approach, the coefficients of the CCPs are exogenous static parameters, e.g. represent a user-defined static distribution of zonal to nodal injection. To this extent, this approach theoretically leads to a sub-optimal solution, as the solution space is determined by the values of the static and user-defined CFP coefficients.
Ωστόσο, το απλό Συνδυασμένο Μοντέλο βάσει Ροών και Συναλλαγών μπορεί να οδηγήσει σε μη-διαισθητικές συναλλαγές, π.χ. συναλλαγές από μία ζώνη υψηλότερης τιμής σε μία ζώνη χαμηλότερης τιμής. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο σχετικά με την παρουσία των μη-διαισθητικών συναλλαγών. Η παρουσία αυτή εξηγείται περαιτέρω με την ανάλυση των συνθηκών Karush-Kuhn-Tucker (ΚΚΤ) του διαμορφωμένου προβλήματος. Αντικαθιστώντας αρχικά στην (14) το όρο ΖΙzαπό την εξίσωση (11) και έπειτα τον όρο FLiαπό την (14) στις (4) και (5), οι περιορισμοί ροής ισχύος διαμορφώνονται ως εξής: However, the simple Combined Model based on Flows and Transactions can lead to non-intuitive transactions, e.g. trading from a higher price zone to a lower price zone. Next, the theoretical background regarding the presence of non-intuitive transactions is presented. This presence is further explained by analyzing the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) conditions of the formulated problem. By first substituting in (14) the term ZIz from equation (11) and then the term FLi from (14) in (4) and (5), the power flow constraints are formulated as follows:
Ορίζοντας: Horizon:
οι περιορισμοί (15), (16) απλοποιούνται ως εξής: constraints (15), (16) are simplified as follows:
Η συνθήκη KKT της μεταβλητής EXeδιαμορφώνεται ως εξής: The KKT condition of the EXevariable is configured as follows:
Η φυσική ποσότητα κάθε συναλλαγής, προκύπτει άμεσα από τη βελτιστοποίηση της αντικειμενικής συνάρτησης (1) και των περιορισμών ροής ισχύος (4) και (5). Κάθε φυσική ροή είναι μία συζευγμένη συνεισφορά (μέσω των δZPTDFl e) όλων των συναλλαγών. Ισοδύναμα, κάθε διαζωνική συναλλαγή e επηρεάζει όλες τις φυσικές ροές, και, αντίστροφα, όλοι οι δεσμευτικοί περιορισμοί φυσικών ροών επηρεάζουν τη συνθήκη (20) για κάθε συναλλαγή e. Στη βέλτιστη λύση, για κάθε φυσική ροή σε έναν κλάδο l, FLι, το πολύ μία εκ των (18) ή (19) μπορεί να είναι δεσμευτική, δηλαδή, το πολύ μία εκ των ποσοτήτων Rfii<up>, ή Rfl<lo>μπορεί να είναι θετική. Επιπρόσθετα, κάθε συνεισφορά δZPTDFl e, μπορεί να είναι θετική ή αρνητική. Οι παραπάνω διαπιστώσεις οδηγούν στα ακόλουθα: The physical quantity of each transaction results directly from the optimization of the objective function (1) and the power flow constraints (4) and (5). Each physical flow is a conjugate contribution (via δZPTDFl e) of all transactions. Equivalently, each cross-zonal transaction e affects all physical flows, and conversely, all physical flow binding constraints affect condition (20) for each transaction e. In the optimal solution, for each natural flow in a branch l, FLι, at most one of (18) or (19) can be binding, that is, at most one of the quantities Rfii<up>, or Rfl<lo> can be positive. Additionally, each contribution δZPTDFl e, can be positive or negative. The above findings lead to the following:
ο δεύτερος όρος της (20), ο οποίος αποτελεί ένα άθροισμα γινομένων επιμέρους παραγόντων, μπορεί να είναι είτε θετικός είτε αρνητικός. Θεωρητικά, μπορούν να προκύψουν οποιοιδήποτε πιθανοί συνδυασμοί πρόσημων σε κάθε γινόμενο επιμέρους παραγόντων, the second term of (20), which is a sum of products of individual factors, can be either positive or negative. Theoretically, any possible combinations of signs can occur in each product of individual factors,
ο πρώτος παράγων όρος της (20), ο οποίος εκφράζει τη ζωνική διαφορά τιμής μεταξύ της ζώνης η οποία παραδίδει την ενέργεια και της ζώνης η οποία παραλαμβάνει την ενέργεια, μπορεί να είναι είτε θετικός είτε αρνητικός, the first derivative term of (20), which expresses the zonal difference in value between the zone that delivers the energy and the zone that receives the energy, can be either positive or negative,
εξαιτίας της αυστηρής συνθήκης ισότητας (20), η συμπληρωματική μεταβλητή (διαζωνική ποσότητα συναλλαγών) της (20), μπορεί να είναι οποιοσδήποτε κατεύθυνσης (θετική ή αρνητική), ανεξάρτητα από το πρόσημο της σχετικής ζωνικής διαφοράς τιμής, όπως περιγράφεται στην τελευταία παράγραφο παραπάνω. because of the strict equality condition (20), the complementary variable (cross-zonal trading quantity) of (20), can be of any direction (positive or negative), regardless of the sign of the relative zonal price difference, as described in the last paragraph above.
Καθώς οι συναλλαγές αποτελούν εξαρτημένες μεταβλητές του προβλήματος, η επίλυσή τους επηρεάζεται από τη συνθήκες βελτιστοποίησης, οι οποίες προκύπτουν από τα φυσικά όρια - έγχυσης, απορρόφησης και φυσικών ροών -μαζί με το βέλτιστο στόχο. Επομένως, ένα τυχαίο μίγμα θετικών/αρνητικών τιμών δZPTDFi,eθα οδηγούσε σε οιεσδήποτε ποσότητες συναλλαγών οι οποίες να ταιριάζουν με τις συνθήκες βελτιστοποίησης της έγχυσης, της απορρόφησης και των φυσικών ροών. Συμπερασματικά, οι συνθήκες του Συνδυασμένου Μοντέλου βάσει Ροών και Συναλλαγών δεν εγγυάται μία διαισθητική λύση για τις εξαρτημένες μεταβλητές EXe. Πρέπει να σημειωθεί ότι, ανάλογα με τα μέγεθος της τιμής κάθε δZPTDFiie ,η ποσότητα συναλλαγής μεταξύ δύο διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών μπορεί να είναι μεγαλύτερη από τα φυσικά όρια των αντίστοιχων φυσικών κλάδων που ενώνουν αυτές τις ζώνες προσφορών, αλλά και σ’ αυτήν την περίπτωση η ποσότητα της συναλλαγής εξακολουθεί να περιορίζεται έμμεσα από τα όρια όλων των φυσικών κλάδων του συστήματος. As the transactions are dependent variables of the problem, their solution is affected by the optimization conditions, which arise from the physical limits—injection, absorption, and physical flows—along with the optimal objective. Therefore, a random mixture of positive/negative δZPTDFi values would result in any transaction quantities matching the optimization conditions of injection, absorption and natural flows. In conclusion, the conditions of the Combined Flows and Transactions Model do not guarantee an intuitive solution for the EXe dependent variables. It should be noted that, depending on the size of the price of each δZPTDFiie , the transaction quantity between two interconnected bid zones may be greater than the physical limits of the corresponding physical branches that join these bid zones, but also in this case the quantity of the transaction is still implicitly limited by the limits of all physical branches of the system.
Στη συνέχεια παρουσιάζεται ο «αλγόριθμος δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών ο οποίος εφαρμόζεται στη ΔΚΕ. Then the "algorithm for creating intuitive transactions" which is applied to DKE is presented.
Για να αντιμετωπιστεί το «ελάττωμα» των μη-διαισθητικών συναλλαγών, έχει αναπτυχθεί στη ΔΚΕ ένας ευρετικός επαναληπτικός αλγόριθμος, ο οποίος ονομάζεται «αλγόριθμος δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών», και στην κάθε επανάληψη του οποίου αγνοούνται, κατά τον υπολογισμό της (επικρατούσας) ροής στους κρίσιμους (με συμφόρηση) κλάδους, οι αντίστροφες συναλλαγές οι οποίες σχετίζονται με αρνητικούς όρους δZPTDFl e[3]. Σε κάθε επανάληψη αυτού του αλγορίθμου εκτελούνται οι ακόλουθες ενέργειες: To deal with the "defect" of non-intuitive transactions, a heuristic iterative algorithm has been developed in DKE, which is called the "intuitive transaction creation algorithm", and in each iteration of which they are ignored, when calculating the (prevailing) flow in the critical (congested) branches, the reverse trades which are associated with negative terms δZPTDFl e[3]. In each iteration of this algorithm the following actions are performed:
Α- λύνεται ένα συνδυασμένο πρόβλημα βελτιστοποίησης βάσει ροών και συναλλαγών και υπολογίζονται όλες οι αντίστοιχες ζωνικές τιμές εκκαθάρισης ΜΡΖA combined flow-based and transaction-based optimization problem is solved and all corresponding zonal MPZ clearing values are calculated
Β-Στη συνέχεια πραγματοποιούνται «έλεγχοι διαισθητικότητας» για τη λύση που προέκυψε. Σε αυτούς τους ελέγχους το όφελος -οικονομικό πλεόνασμα - Weκάθε συναλλαγής EXeυπολογίζεται ως εξής: B-Then "sensitivity checks" are performed on the resulting solution. In these checks the benefit - economic surplus - of each EX transaction is calculated as follows:
We= Σz(ZIΜe,z· ΜΡz· ΕΧe) (21) We= Σz(ZIMe,z; MPz; Εξe) (21)
όπου ΕΧe είναι η βέλτιστη τιμή της μεταβλητής EXe(λύση του προβλήματος στο βήμα (α)) στην τρέχουσα επανάληψη του αλγορίθμου. Εάν όλα τα οφέλη είναι θετικά, υποδηλώνοντας ότι όλες οι διμερείς συναλλαγές είναι διαισθητικές, τότε ο επαναληπτικός αλγόριθμος τερματίζει. where EXe is the optimal value of the variable EXe (solving the problem in step (a)) in the current iteration of the algorithm. If all payoffs are positive, indicating that all bilateral trades are intuitive, then the iterative algorithm terminates.
Γ-Διαφορετικά, σε περίπτωση που υπάρχει τουλάχιστον μία συναλλαγή με We< 0 (μη-διαισθητική συναλλαγή), τότε διαμορφώνονται οι ακόλουθοι περιορισμοί για όλες τις φυσικές γραμμές (κλάδοι) σε συμφόρηση, οι οποίοι αποτελούν το υποσύνολο «κρίσιμων κλάδων» ή «ενεργών κλάδων», ,cl ⊂ l: C-Otherwise, in case there is at least one transaction with We< 0 (non-intuitive transaction), then the following constraints are formulated for all physical lines (branches) in congestion, which are the subset of "critical branches" or "active branches", ,cl ⊂ l:
- εάν ο περιορισμός φυσικής ροής κλάδου είναι δεσμευτικός στο άνω όριο, τότε η (18) αντικαθίσταται από: - if the branch physical flow constraint is upper bound binding, then (18) is replaced by:
- εάν ο περιορισμός φυσικής ροής κλάδου είναι δεσμευτικός στο κάτω όριο, τότε η (19) αντικαθίσταται από: - if the branch physical flow constraint is lower bound binding, then (19) is replaced by:
Αυτές οι τροποποιήσεις που εφαρμόζονται στους περιορισμούς της ροής κλάδου πρακτικά εξαλείφουν όλους τους όρους οι οποίοι ελαφρύνουν τη συμφόρηση των κρίσιμων (ενεργών) κλάδων, θέτοντας με αυτό τον τρόπο αυστηρότερα πλασματικά όρια φυσικής ροής στους κρίσιμους κλάδους. These modifications applied to the branch flow constraints practically eliminate all terms that ease the congestion of critical (active) branches, thereby setting tighter fictitious physical flow limits on critical branches.
Μετά την εφαρμογή του αλγόριθμου δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών, μέσω της επιβολής των περιορισμών (22) και (23), ο αλγόριθμος συνεχίζει με το βήμα (α) και εκτελείται η επόμενη επανάληψη. Πρέπει να σημειωθεί ότι, οι περιορισμοί (22) και (23) που επιβάλλονται κατά την ανωτέρω επαναλητική διαδικασία εφαρμόζονται σωρευτικά, π.χ. περιορισμοί οι οποίοι εφαρμόστηκαν σε προηγούμενες επαναλήψεις δεν αγνοούνται / αποσύρονται στην επόμενη επανάληψη. After implementing the intuitive trade generation algorithm, through the enforcement of constraints (22) and (23), the algorithm continues with step (a) and the next iteration is performed. It should be noted that, constraints (22) and (23) imposed during the above iterative process are applied cumulatively, e.g. restrictions which were applied in previous iterations are not ignored / withdrawn in the next iteration.
Το διάγραμμα ροής του επαναληπτικού αλγορίθμου δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών της ΔΚΕ παρουσιάζεται στο Σχήμα 4. The flowchart of DKE's intuitive transaction generation iterative algorithm is shown in Figure 4.
Η ευρετική αυτή προσέγγιση οδηγεί σε «μη-κορεσμένους» κλάδους και πιο συγκεκριμένα σε κλάδους οι οποίοι φορτίζονται χαμηλότερα από τη φυσική τους δυναμικότητα, έχοντας ως αποτέλεσμα μία υπό-βέλτιστη λύση, σε ένα εσωτερικό σημείο του «χώρου λύσεων», το οποίο δεν κείτεται πάνω στις ακμές του πολύεδρου των περιορισμών βασισμένων στις ροές [3]. Ωστόσο, η τεχνική αυτή δεν παρέχει εγγυήσεις όσον αφορά την ποιότητα του αποτελέσματος, καθώς δεν συγκλίνει απαραίτητα στη βέλτιστη λύση, και δε δίνει κάποια εκτίμηση για το λάθος της μεθοδολογίας (δηλαδή την απόκλιση του αποτελέσματος της μεθοδολογίας από το βέλτιστο οικονομικό αποτέλεσμα) [3], This heuristic approach leads to "unsaturated" branches and more specifically to branches that are loaded below their natural capacity, resulting in a sub-optimal solution, in an interior point of the "solution space", which does not lie on the edges of the flow-based constraints polyhedron [3]. However, this technique does not provide guarantees regarding the quality of the result, as it does not necessarily converge to the optimal solution, and it does not give any estimate for the error of the methodology (i.e. the deviation of the result of the methodology from the optimal economic result) [3] ,
Οι άμεσες συνέπειες της εφαρμογής στατικών και προκαθορισμένων ΚΚΠ είναι οι ακόλουθες: σε μία δομή αγοράς βασισμένη στις ροές, πριν την εκκαθάριση της αγοράς πραγματοποιούνται οι ακόλουθες διαδικασίες από τους Διαχειριστές των Συστημάτων Μεταφοράς (ΔΣΜ), όπως παρουσιάζονται και στο Σχήμα 5: The direct consequences of the application of static and pre-determined PRMs are the following: in a flow-based market structure, before the market is cleared the following procedures are carried out by the Transmission System Operators (TSOs), as shown in Figure 5:
1) Δημιουργείται μία «βασική περίπτωση» η οποία περιέχει μία αναμενόμενη τοπολογία του δικτύου για την επόμενη ημέρα μαζί με αναμενόμενες καθαρές θέσεις όλων των ζωνών προσφορών και αντίστοιχες ροές σε όλους τους κρίσιμους κλάδους, οι οποίοι ονομάζονται «Κρίσιμα Στοιχεία Δικτύου» ΚΣΔ. Αυτό αποτελεί μία πρώτη πρόχειρη υπόθεση, καθώς είναι δύσκολο να ανακτηθούν ακριβείς προβλέψεις παραγωγής για κάθε κόμβο, και ιδιαίτερα σε ένα σύστημα με μεγάλα ποσοστά διείσδυσης διακοπτόμενης ισχύος, όπως τα αιολικά και φωτοβολταϊκά. Η ύπαρξη διακοπτόμενης παραγωγής αποτελεί εκ φύσεως ένδειξη πιθανών λαθών στην πρόβλεψη της παραγωγής, σε σχέση με την πραγματική παραγωγή (σε πραγματικό χρόνο). Μεγάλες σε μέγεθος μεταβολές της μη-ελεγχόμενης παραγωγής, όπως είναι η αιολική και η υδροηλεκτρική φυσικής ροής, μπορούν να προκύψουν γρήγορα με αλλαγές των καιρικών συνθηκών, και έχουν μία σημαντική επιρροή στη γεωγραφική κατανομή της παραγωγής ενέργειας. 1) A "base case" is created which contains an expected network topology for the next day together with expected net positions of all bid zones and corresponding flows in all critical branches, which are called "Critical Network Elements" KSD. This is a first rough assumption, as it is difficult to recover accurate generation forecasts for each node, and especially in a system with high penetration rates of intermittent power, such as wind and PV. The existence of intermittent production is inherently an indication of potential errors in forecasting production, relative to actual (real-time) production. Large-scale changes in uncontrolled generation, such as natural flow wind and hydro, can occur rapidly with changes in weather conditions, and have a significant influence on the geographic distribution of power generation.
2) Στη συνέχεια οι ΔΣΜ ορίζουν τις στατικές ΚΚΠ, αναγνωρίζουν τα ΚΣΔ, τις αντίστοιχες βλάβες και Διορθωτικές Ενέργειες οι οποίες πρέπει να ληφθούν υπόψη εκ των προτέρων στον υπολογισμό της δυναμικότητας (Διαθέσιμο Περιθώριο Ροής). Ως Διορθωτική Ενέργεια νοείται ένα μέτρο το οποίο ενεργοποιείται από έναν ή περισσότερους ΔΣΜ, είτε χειροκίνητα είτε αυτόματα, και ελαφρύνει ή συνεισφέρει στην ελάφρυνση των φυσικών συμφορήσεων, π.χ. ανακατανομή και/ή αντίστροφη συναλλαγή [13], Οι Διορθωτικές Ενέργειες μπορούν να εφαρμοστούν είτε πριν είτε μετά το σφάλμα και συνήθως περιέχουν κόστη ανακατανομής και αντίστροφης συναλλαγής. 2) Then the TSOs define the static CCPs, identify the CSDs, the corresponding faults and Corrective Actions which must be taken into account in advance in the calculation of the capacity (Available Flow Margin). Corrective Action means a measure which is activated by one or more TSOs, either manually or automatically, and relieves or contributes to the relief of physical congestion, e.g. reallocation and/or reverse transaction [13], Corrective Actions can be applied either before or after the error and usually contain reallocation and reverse transaction costs.
3) Οι ΔΣΜ ορίζουν και εφαρμόζουν την λειτουργική τους εμπειρία προκειμένου να προσαρμόσουν τον χώρο λύσεων του μοντέλου βάσει ροών, μειώνοντας τα ΔΠΡ των ΚΣΔ, μέσω της «Τελικής Τιμής Προσαρμογής» ΤΤΠ. 3) TSOs define and apply their operational experience in order to adjust the solution space of the flow-based model, reducing the TSOs' RRs, through the "Final Adjustment Price" TTP.
4) Οι ΔΣΜ επίσης ορίζουν το Περιθώριο Αξιοπιστίας Ροής (ΠΑΡ) για κάθε ΚΣΔ, το οποίο υπολογίζεται βάσει μίας στατιστικής αξιολόγησης των αποκλίσεων μεταξύ των ροών οι οποίες υπολογίζονται σύμφωνα με τη μέθοδο βασισμένη στις ροές και των πραγματικών ροών οι οποίες παρατηρούνται. 4) The TSOs also define the Flow Confidence Margin (FCR) for each CSD, which is calculated based on a statistical evaluation of the deviations between the flows calculated according to the flow-based method and the actual flows observed.
5) Οι κομβικοί ΣΚΜΙ, οι ΚΚΠ και το σύνολο των ΚΣΔ χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των ζωνικών ΣΚΜΙ, π.χ. ZPTDFl zστην εξίσωση (14), μαζί με τα αντίστοιχα ΔΠΡ (δυναμικότητες) όλων των ΚΣΔ. Το ΔΠΡ υπολογίζεται ως εξής: RAM = Fmax-FRM-FAV-Fref, 5) Nodal SCMIs, CCPs and total CSDs are used to calculate zonal SCMIs, e.g. ZPTDFl z in equation (14), together with the corresponding DPRs (potentials) of all KSDs. ΔPR is calculated as follows: RAM = Fmax-FRM-FAV-Fref,
όπου Fmax η μέγιστη επιτρεπτή ροή στον κρίσιμο κλάδο, και Fref μία ροή αναφοράς σε μηδενικές καθαρές θέσεις η οποία λαμβάνεται από τη χρησιμοποίηση του υπολογισμένου πίνακα ζωνικών ΣΚΜΙ από τη βασική περίπτωση, με μία συγκεκριμένη πρόβλεψη παραγωγής και κατανάλωσης για κάθε κόμβο, όπως αναφέρεται στο βήμα 1 [13]. where Fmax the maximum allowable flow in the critical branch, and Fref a reference flow at zero net positions which is obtained by using the calculated table of zonal SCMI from the base case, with a specific generation and consumption forecast for each node, as mentioned in step 1 [13].
6) Οι ΔΣΜ στη συνέχεια στέλνουν τις παραμέτρους οι οποίες υπολογίζονται στο βήμα 4 στους Λειτουργούς της Αγοράς έτσι ώστε να πραγματοποιηθεί η εκκαθάριση της αγοράς χρησιμοποιώντας προσφορές/δηλώσεις βάσει χαρτοφυλακίου οι οποίες υποβάλλονται από τους συμμετέχοντες της αγοράς. Τα αποτελέσματα της εκκαθάρισης της αγοράς αποτελούνται από τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης/απορρόφησης, τις εκκαθαρισθείσες συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών και τις τιμές εκκαθάρισης της αγοράς για κάθε ζώνη. 6) The TSOs then send the parameters calculated in step 4 to the Market Operators so that the market can be cleared using portfolio based bids/statements submitted by the market participants. The market clearing results consist of the cleared injection/absorption quantities, the cleared transactions between the interconnected zones and the market clearing prices for each zone.
Επίσης, στις αγορές όπου επιτρέπεται η υποβολή προσφορών βάσει χαρτοφυλακίου, οι συμμετέχοντες της αγοράς ορίζουν τα προγράμματα παραγωγής και κατανάλωσής τους - διαδικασία αυτοπρογραμματισμού - σύμφωνα με την ενέργεια η οποία εμπορεύεται (αγοράζεται ή/και πωλείται) σε κάθε ζώνη προσφορών, και βελτιώνουν αυτά τα προγράμματα σε πραγματικό χρόνο -διαδικασία αυτοκατανομής - σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες παραγωγής/κατανάλωσης. Κατά τη διαδικασία της αυτοκατανομής ορίζονται οι πραγματικές ΚΚΠ, οι οποίες εν γένει είναι διαφορετικές από τις προβλεπόμενες ΚΚΠ που ορίζονται κατά την προηγούμενη ημέρα (πριν την επίλυση της ημερήσιας αγοράς). Also, in markets where portfolio bidding is allowed, market participants set their production and consumption schedules - a self-scheduling process - according to the energy traded (bought and/or sold) in each bid zone, and refine these schedules. real-time programs - self-distribution process - according to actual production/consumption conditions. During the self-allocation process, the actual CPMs are set, which are generally different from the forecast CPMs set on the previous day (before the intraday market is resolved).
Η αναντιστοιχία μεταξύ των στατικά προκαθορισμένων ΚΚΠ και των πραγματικών ΚΚΠ - βάσει της πραγματικής παραγωγής/κατανάλωσης σε κάθε κόμβο - οδηγεί σε εσφαλμένους υπολογισμούς της ροής στους κλάδους του δικτύου σε προημερήσιο επίπεδο - σε σχέση με τις πραγματικές ροές -, και επομένως προκύπτουν καταστάσεις όπου: The mismatch between the statically pre-defined MTPs and the actual MTPs - based on the actual generation/consumption at each node - leads to miscalculations of the flow in the network branches at the pre-day level - relative to the actual flows -, and therefore situations arise where:
Α-κάποιοι περιορισμοί ροής γραμμής δεν είναι δεσμευτικοί (ενεργοί) στα αποτελέσματα της εκκαθάρισης της αγοράς, αλλά μπορεί να παραβιαστούν σε πραγματική λειτουργία λαμβάνοντας υπόψη τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης/απορρόφησης ενέργειας, A-some line flow constraints are not binding (active) in market clearing results, but may be violated in real operation by taking into account the cleared amounts of energy injection/absorption,
Β-ενώ κάποιοι περιορισμοί ροής γραμμής είναι δεσμευτικοί στα αποτελέσματα της εκκαθάρισης της αγοράς, αλλά δεν είναι δεσμευτικοί στην πραγματική λειτουργία λαμβάνοντας υπόψη τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης/απορρόφησης ενέργειας. B-while some line flow constraints are binding on market clearing results, they are not binding on actual operation considering the cleared amounts of energy injection/absorption.
Η περίπτωση (Α) καθιστά αναγκαία τη χρήση των εκ των προτέρων οριζόμενων Διορθωτικών Ενεργειών σε πραγματικό χρόνο - κυρίως ανακατανομή και αντίστροφη συναλλαγή - προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι παραβιάσεις της μέγιστης ικανότητας μεταφοράς των γραμμών μεταφοράς. Αυτές οι Διορθωτικές Ενέργειες οδηγούν σε ένα συνολικά αυξημένο κόστος - προ-ημερήσιο κόστος και κόστος διορθωτικών ενεργειών -, ή ισοδύναμα χαμηλότερο κοινωνικό όφελος. Case (A) necessitates the use of pre-defined Corrective Actions in real time - mainly redistribution and reverse trading - in order to deal with violations of the maximum transmission capacity of the transmission lines. These Corrective Actions lead to an overall increased cost - pre-day cost and cost of corrective actions -, or equivalently lower social benefit.
Δεν υπάρχει θεωρητικά «σωστή ή λάθος» μεθοδολογία για το πώς δημιουργούνται οι ΚΚΠ. Ωστόσο, η επιλογή των ΚΚΠ επηρεάζει σημαντικά την αγορά [13]. Οι ΚΚΠ στην ουσία είναι η μεγαλύτερη πηγή αποκλίσεων του εφαρμοζόμενου υπολογισμού των παραμέτρων του μοντέλου βάσει ροών (ζωνικοί ΣΚΜΙ) και ακολούθως των αποτελεσμάτων της εκκαθάρισης της αγοράς. There is no theoretically "right or wrong" methodology for how CCPs are created. However, the choice of CCPs significantly affects the market [13]. CCPs are in fact the largest source of deviations of the applied flow-based model parameterization (zonal SCMIs) and subsequently the market clearing results.
Το βασικό στοιχείο για τη διαχείριση της αβεβαιότητας στον υπολογισμό της δυναμικότητας είναι το περιθώριο αξιοπιστίας: το Περιθώριο Αξιοπιστίας Ροής, ΠΑΡ. Η ροή μπορεί να είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από την αναμενόμενη, αλλά αν η ροή είναι μεγαλύτερη, μπορεί να υπάρξει υπερφόρτωση σε ένα ΚΣΔ. Προκειμένου να μειωθεί η πιθανότητα των φυσικών υπερφορτίσεων σε ένα αποδεκτό επίπεδο κινδύνου, κάποια δυναμικότητα ενός ΚΣΔ παρακρατείται από την αγορά ως ΠΑΡ, δηλαδή το ΠΑΡ μειώνει το ΔΠΡ ενός ΚΣΔ. Το ΠΑΡ για κάθε ΚΣΔ βασίζεται στην ιστορική καταγραφή της διαφοράς μεταξύ της προβλεπόμενης ροής ενέργειας ενός ΚΣΔ (η οποία προβλέπεται δύο ημέρες πριν) και της πραγματικής ροής. The key element for managing uncertainty in the capacity calculation is the margin of confidence: the Flow Confidence Margin, FAR. The flow may be greater or less than expected, but if the flow is greater, there may be an overload in a DC. In order to reduce the probability of physical overloads to an acceptable level of risk, some capacity of a DCS is withheld from the market as RAP, i.e. the RAP reduces the DPR of a CCD. The PAP for each CSD is based on the historical record of the difference between a CSD's predicted energy flow (which is forecast two days in advance) and the actual flow.
Η Τελική Τιμή Προσαρμογής (ΤΤΠ) χρησιμοποιείται για να ενσωματώσει λειτουργικές δεξιότητες και εμπειρία των χειριστών ενός Κέντρου Κατανομής φορτίου (ΚΚΦ) οι οποίες δεν μπορούν να υπολογιστούν επίσημα στο σύστημα βάσει ροών, αυξάνοντας ή (συνήθως) μειώνοντας το ΔΠΡ ενός ΚΣΔ. Η ΤΤΠ εισάγεται για να επιτρέψει μία χειροκίνητη προσαρμογή του ΔΠΡ. The Final Adjustment Rate (TAP) is used to incorporate operational skills and experience of the operators of a Load Distribution Center (LDC) that cannot be formally calculated in the flow-based system, increasing or (typically) reducing a LDC's ADR. The TTP is introduced to allow a manual adjustment of the DPR.
Σύμφωνα με τα παραπάνω, η εφαρμοζόμενη προσέγγιση βασισμένη στη ροή είναι υπο-βέλτιστη για τρεις κυρίως λόγους: According to the above, the applied flow-based approach is sub-optimal for three main reasons:
ο εφαρμοζόμενος «αλγόριθμος δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών» οδηγεί σε «μη-κορεσμένους» κλάδους και πιο συγκεκριμένα σε κλάδους οι οποίοι αξιοποιούνται κάτω από τη φυσική τους δυναμικότητα, έχοντας ως αποτέλεσμα μία υπό-βέλτιστη λύση σε ένα εσωτερικό σημείο του χώρου λύσεων, το οποίο δεν Ευρωπαϊκές αγορές, η οποία ωστόσο δεν είναι απλή, καθώς απαιτεί μία διαφορετική λογική διαμόρφωσης του προβλήματος καθώς και εκτενείς αλλαγές στις συστατικές συνθήκες συμπληρωματικότητας, όπως περιγράφεται σε αυτή την εφεύρεση. the applied "intuitive trade generation algorithm" leads to "unsaturated" branches and more specifically to branches that are exploited below their natural potential, resulting in a sub-optimal solution at an interior point of the solution space, which does not European markets, which however is not simple, as it requires a different logic of problem formulation as well as extensive changes in the constitutive conditions of complementarity, as described in this invention.
Επομένως, η παρούσα εφεύρεση περιγράφει μία μέθοδο για τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου μοντέλου βασισμένο τόσο στις ροές όσο και στις συναλλαγές, το οποίο επιτυγχάνει ταυτόχρονα: (α) διαισθητικές συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών, και (β) μέγιστες ροές σε κρίσιμους ενδοζωνικούς και διαζωνικούς κλάδους, μέχρι τα φυσικά τους όρια μεταφορικής ικανότητας. Το μοντέλο που προκύπτει πρακτικά αναπαριστά δύο προβλήματα τα οποία ωθούνται να ισορροπήσουν: Therefore, the present invention describes a method for creating an integrated model based on both flows and transactions, which simultaneously achieves: (a) intuitive transactions between interconnected bid zones, and (b) maximum flows in critical intra-zone and inter-zone industries, up to their physical carrying capacity limits. The resulting model practically represents two problems which are forced to balance:
α) το πρώτο πρόβλημα στοχεύει στη μεγιστοποίηση του πλεονάσματος παραγωγής/κατανάλωσης υπό τα αντίστοιχα όρια έγχυσης/απορρόφησης ενέργειας, a) the first problem aims at maximizing the production/consumption surplus under the respective energy injection/absorption limits,
β) το δεύτερο πρόβλημα στοχεύει στη μεγιστοποίηση των διαισθητικών συναλλαγών υπό τα αντίστοιχα όρια μεταφορικής ικανότητας των φυσικών γραμμών μεταφοράς του συστήματος. b) the second problem aims at maximizing the intuitive transactions under the respective limits of the transport capacity of the physical transmission lines of the system.
Το μοντέλο επιδεικνύει μία υβριδική διαμόρφωση του δικτύου: (α) ένα δίκτυο βασισμένο σε κόμβους για τη διαχείριση της συμφόρησης, που ορίζει ένα φυσικό επίπεδο και (β) μία ζωνική διαμόρφωση για τις εμπορικές συναλλαγές μεταξύ των συμμετεχόντων της αγοράς, που ορίζει ένα εμπορικό επίπεδο. Η υβριδική διαμόρφωση είναι απόλυτα σύμφωνη με το τρέχον μοντέλο διαχείρισης που εφαρμόζεται στην Ευρώπη, όπου η μοντελοποίηση βάσει ροών - μαζί με μία υβριδική κομβική/ζωνική διαμόρφωση - είναι η προτιμώμενη προσέγγιση μοντελοποίησης της διαχείρισης συμφόρησης σύμφωνα με τον Κώδικα Δικτύου για την Κατανομή της Δυναμικότητας και της Διαχείρισης της Συμφόρησης [1] για τις προ-ημερήσιες και ενδο-ημερήσιες αγορές ηλεκτρικής ενέργειας. The model demonstrates a hybrid network configuration: (a) a node-based network for congestion management, defining a physical layer, and (b) a zonal configuration for trading between market participants, defining a commercial layer . The hybrid configuration is fully in line with the current management model applied in Europe, where flow-based modeling - together with a hybrid nodal/zonal configuration - is the preferred congestion management modeling approach under the Capacity Allocation Network Code and of Congestion Management [1] for pre-day and intra-day electricity markets.
Περιγραφή της Εφεύρεσης Description of the Invention
Συνεπώς με τη παρούσα εφεύρεση καθίσταται μια τεχνική επίδραση σε μια τεχνική διαδικασία όπως αναφέρεται στη συνέχεια. Η τεχνική διαδικασία που αναφέρεται η εφεύρεση είναι ο υπολογισμός της παραγωγής και απορρόφησης σε κάθε κόμβο ενός ηλεκτρικού δικτύου, και ο υπολογισμός της φασικής ροής ενέργειας στους κλάδους (γραμμές μεταφοράς ηλεκτρισμού) του δικτύου ώστε να εξασφαλίζεται η διαχείριση της συμφόρησης με ασφάλεια - τεχνικά να διασφαλίζεται ότι η φυσικής φόρτισης των κλάδων του δικτύου είναι μικρότερη ή ίση των αντίστοιχων μέγιστων τεχνικών ορίων τους - υπό κανόνες που πρέπει να ικανοποιούνται κατά την παράλληλη διαδικασία υπολογισμού των εμπορικών συναλλαγών ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών του δικτύου αυτού. Therefore with the present invention a technical effect is made in a technical process as mentioned below. The technical process referred to in the invention is the calculation of production and absorption at each node of an electrical network, and the calculation of the phasic energy flow in the branches (electricity transmission lines) of the network to ensure that congestion is managed safely - technically to ensure that the physical loading of the branches of the network is less than or equal to their respective maximum technical limits - under rules that must be satisfied during the parallel process of calculating electricity commercial transactions between the interconnected zones of this network.
Οι ποσότητες της παραγωγής και απορρόφησης που υπολογίζονται σε κάθε κόμβο είναι φυσικές ποσότητες, και καθορίζουν τον τρόπο φόρτισης και λειτουργίας του δικτύου. Ωστόσο, ο τρόπος υπολογισμού των φυσικών ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει, εκτός των φυσικών κανόνων, να ακολουθεί και κανόνες που κείτεται πάνω στη διαχωριστική γραμμή του πολύεδρου των περιορισμών βασισμένων στις ροές, The quantities of production and absorption calculated at each node are physical quantities, and determine how the network is charged and operated. However, the way of calculating the physical quantities of electricity must, apart from the physical rules, also follow rules that lie on the dividing line of the polyhedron of flow-based restrictions,
η εφαρμοζόμενη προσέγγιση χρησιμοποιεί τις στατικές ΚΚΠ, οι οποίες οδηγούν σε εσφαλμένους υπολογισμούς των ροών στους κλάδους του συστήματος, καθιστώντας αναγκαία τη χρήση των εκ των προτέρων οριζόμενων Διορθωτικών Ενεργειών - κυρίως ανακατανομή και αντίστροφη συναλλαγή - προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι παραβιάσεις της μέγιστης ικανότητας μεταφοράς των γραμμών μεταφοράς, οδηγώντας σε αυξημένο κοινωνικό κόστος, the applied approach uses the static CMPs, which lead to incorrect calculations of the flows in the system branches, necessitating the use of pre-defined Corrective Actions - mainly reallocation and reverse transaction - in order to deal with the violations of the maximum carrying capacity of the lines transport, leading to increased social costs,
τα ενδογενή λάθη στον υπολογισμό των ΚΚΠ παροτρύνουν τους ΔΣΜ να λάβουν μέτρα για να συγκρατήσουν το ΔΠΡ σε προ-ημερήσιο επίπεδο - και επομένως τις ροές των γραμμών κατά την πραγματική λειτουργία -, μέσω της χρήσης του Περιθωρίου Αξιοπιστίας Ροής ΠΑΡ και της Τελικής Τιμής Προσαρμογής ΤΤΠ. Αυτό είναι μία πηγή περαιτέρω υποβάθμισης του κοινωνικού πλεονάσματος, καθώς η δυναμικότητα των κλάδων του συστήματος δεν αξιοποιείται πλήρως. Επιπρόσθετα, οι λανθασμένες ΚΚΠ οδηγούν σε ανακριβείς ζωνικές τιμές εκκαθάρισης - οι οποίες προκύπτουν από την εκκαθάριση της αγοράς -, οι οποίες δίνουν (α) λανθασμένα οικονομικά σήματα προς τους συμμετέχοντες της αγοράς, και (β) ανακριβές εισόδημα συμφόρησης, το οποίο δεν αντιστοιχεί σε πραγματική συμφόρηση του ηλεκτρικού συστήματος. the inherent errors in the calculation of the RRs prompt the TSOs to take measures to keep the RR at the pre-day level - and therefore the line flows during actual operation -, through the use of the RR Flow Reliability Margin and the TPP Final Adjustment Price . This is a source of further degradation of the social surplus, as the potential of the branches of the system is not fully exploited. In addition, incorrect CFPs lead to inaccurate zonal clearing prices - resulting from market clearing - which give (a) incorrect economic signals to market participants, and (b) inaccurate congestion income, which does not correspond to actual congestion of the electrical system.
Στόχος της εφεύρεσης Object of the invention
Η παρούσα εφεύρεση έχει ως στόχο να παρέχει μία λύση με την οποία διορθώνονται τα ελαττώματα και τα προβλήματα τα οποία αναφέρθηκαν παραπάνω. Με αυτή την έννοια, η μέθοδος σύμφωνα με αυτή την εφεύρεση περιλαμβάνει μία άμεση προσέγγιση επίλυσης των διαζωνικών συναλλαγών και των κομβικών εγχύσεων, οι οποίες διατηρούν τα όρια ροής των φυσικών γραμμών μεταφοράς αναμειγνύοντας ροές και συναλλαγές σε ένα ενιαίο μοντέλο εκκαθάρισης, και στοχεύει στη βέλτιστη λύση εγχύσεων, απορροφήσεων και συναλλαγών τα οποία ενδογενώς οριοθετούνται από φυσικούς περιορισμούς, π.χ. φυσικά όρια μεταφοράς ενέργειας μεταξύ των κόμβων του συστήματος. Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη: The present invention aims to provide a solution by which the defects and problems mentioned above are corrected. In this sense, the method according to this invention includes a direct approach to solving cross-zone transactions and nodal injections, which preserve the flow limits of physical transmission lines by mixing flows and transactions in a single clearing model, and aims at the optimal solution of injections, absorptions and transactions which are endogenously delimited by physical limitations, e.g. physical boundaries of energy transfer between system nodes. Therefore, considering:
- την τιμή των προσφορών έγχυσης και των προσφορών απορρόφησης σε κάθε κόμβο, - the price of injection offers and absorption offers at each node,
- το όριο φυσικής ροής κάθε γραμμής μεταφοράς μεταξύ συνδεδεμένων/ γειτονικών κόμβων, και - the physical flow limit of each transmission line between connected/adjacent nodes, and
- τους τεχνικούς περιορισμούς των μονάδων παραγωγής ενέργειας, εφόσον υπάρχουν, π.χ. το τεχνικό μέγιστο και ελάχιστο, τους ρυθμούς μεταβολής της ισχύος εξόδου, κ.τ.λ., ως συνεχείς κυρτές συναρτήσεις των αντίστοιχων ποσοτήτων έγχυσης ενέργειας, - the technical limitations of the energy production units, if they exist, e.g. the technical maximum and minimum, the rates of change of power output, etc., as continuous convex functions of the corresponding amounts of energy injection,
πρέπει να βρεθεί μία μέθοδος επίλυσης του ολοκληρωμένου μικτού κομβικού/ζωνικού μοντέλου βασισμένο τόσο στις ροές όσο και στις συναλλαγές. Γ ια την επίλυση του προβλήματος, είναι αναγκαία η γενίκευση της κομβικής/κομβικής προσέγγισης σε μία κομβική/ζωνική προσέγγιση, όπως εφαρμόζεται στις αφορούν εμπορικές συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών του δικτύου αυτού. a method for solving the integrated mixed nodal/zonal model based on both flows and transactions must be found. In order to solve the problem, it is necessary to generalize the nodal/nodal approach to a nodal/zonal approach, as applied to commercial transactions between the interconnected zones of this network.
Η επίδραση της εφεύρεσης στη τεχνική διαδικασία της διαχείρισης της συμφόρησης σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο και του υπολογισμού των φυσικών ροών ενέργειας είναι η ακόλουθη. Οι μέχρι τώρα γνωστές στη βιβλιογραφία μέθοδοι υπολογισμού της φόρτισης και διαχείρισης της συμφόρησης του ηλεκτρικού δικτύου, υπό κανόνες διαζωνικών εμπορικών συναλλαγών, καταλήγουν σε ελλιπή και λανθασμένο υπολογισμό της φόρτισης των κλάδων του δικτύου στο στάδιο προγραμματισμού προηγούμενης μέρας - σε σχέση με την φόρτιση του συστήματος σε προγραμματικό χρόνο -, και κατά συνέπεια σε υπολογισμό ποσοτήτων παραγωγής και απορρόφησης οι οποίες: The effect of the invention on the technical process of managing congestion in an electrical network and calculating natural energy flows is as follows. The hitherto known in the literature methods for calculating the load and managing the congestion of the electric network, under cross-zonal trading rules, result in an incomplete and incorrect calculation of the load of the network branches in the planning stage of the previous day - in relation to the system load in programming time -, and consequently in calculating production and absorption quantities which:
Α-σε ορισμένες περιπτώσεις προκαλούν υπέρβαση των τεχνικών ορίων φόρτισής ορισμένων κλάδων του δικτύου, οδηγώντας σε προβληματική λειτουργία του δικτύου και μη εφικτή υλοποίηση του προγραμματισμού λειτουργίας των μονάδων παραγωγής, και A-in some cases, they cause the technical load limits of certain branches of the network to be exceeded, leading to problematic operation of the network and the unfeasible implementation of the operation planning of the production units, and
Β-σε ορισμένες περιπτώσεις κατά την πραγματική λειτουργία του δικτύου δεν εκμεταλλεύονται τη μέγιστη δυνατή ικανότητα φόρτισης των κλάδων του δικτύου για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των κόμβων του δικτύου. B- in some cases during the actual operation of the network they do not take advantage of the maximum possible charging capacity of the network branches for the transfer of electricity between the nodes of the network.
Η εφεύρεση επιτυγχάνει υπολογισμό των ενδεδειγμένων ποσοτήτων παραγωγής και απορρόφησης ηλεκτρικής ενέργειας, και παράλληλα τη κατάλληλη φόρτιση των κλάδων του δικτύου, ώστε να μην παραβιάζονται τα τεχνικά όρια φόρτισης του δικτύου κατά την πραγματική λειτουργία, και να επιτυγχάνεται η μέγιστη δυνατή μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των κόμβων του δικτύου. Η μοναδική οικονομική επίδραση της εφεύρεσης είναι ότι παράλληλα με την τεχνική διαδικασία, βελτιστοποιείται το συνολικό όφελος των ποσοτήτων παραγωγής και απορρόφησης στους κόμβους του δικτύου, και των εμπορικών συναλλαγών ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ ζωνών του δικτύου. The invention achieves calculation of the appropriate amounts of electricity production and absorption, and at the same time the appropriate charging of the network branches, so that the technical limits of the network's charging are not violated during actual operation, and the maximum possible transfer of electricity between the nodes is achieved of the network. The unique economic effect of the invention is that in parallel with the technical process, the overall benefit of the production and absorption quantities at the grid nodes, and of the commercial electricity transactions between grid zones is optimized.
Σύντομη περιγραφή των σχημάτων Brief description of the figures
Το Σχήμα 1 παρουσιάζει το ηλεκτρικό δίκτυο στο Πρότυπο Μοντέλο βάσει Ροών, όπου λαμβάνονται υπόψη όλοι οι κόμβοι και οι γραμμές μεταφοράς, ως φυσικό επίπεδο. Figure 1 shows the power grid in the Standard Flow-Based Model, where all nodes and transmission lines are considered, as a physical layer.
Το Σχήμα 2 παρουσιάζει το πρότυπο μοντέλο βασισμένο στις συναλλαγές, στο οποίο αγνοούνται οι ενδο-ζωνικές γραμμές και κόμβοι, και λαμβάνεται υπόψη μόνο το εμπορικό επίπεδο των συναλλαγών μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών. Figure 2 shows the standard transaction-based model, in which intra-zone lines and nodes are ignored, and only the commercial level of transactions between interconnected bid zones is considered.
Το Σχήμα 3 παρουσιάζει το ολοκληρωμένο κομβικό/ζωνικό μοντέλο βάσει ροών και συναλλαγών, στο οποίο τόσο το φυσικό όσο και το εμπορικό επίπεδο λαμβάνονται υπόψη στις συνθήκες του μοντέλου, δείχνοντας τα επικαλυπτόμενα επίπεδα (φυσικό και εμπορικό) στο Συνδυασμένο Μοντέλο βάσει Ροών και Συναλλαγών. Figure 3 presents the integrated nodal/zonal model based on flows and trades, in which both natural and commercial layers are considered in the model conditions, showing the overlapping layers (natural and commercial) in the combined model based on flows and trades.
Το Σχήμα 4 παρουσιάζει τον αλγόριθμο δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών ο οποίος εφαρμόζεται στην περιοχή της ΔΚΕ και περιλαμβάνεται στην επίλυση των Ευρωπαϊκών ημερήσιων αγορών. Figure 4 presents the algorithm for generating intuitive trades which is applied in the area of DKE and is included in the resolution of the European daily markets.
Το Σχήμα 5 παρουσιάζει το βασικό σχεδίασμά της τρέχουσας διαχείρισης της συμφόρησης - προσέγγιση βασισμένη στις ροές -, κυρίως στην Ευρώπη, όπου τα ελαττώματα τα οποία προκύπτουν οδηγούν σε αυξημένο κόστος ανακατανομής σε πραγματικό χρόνο και σε μία συνολικά υποβέλτιστη λύση για την κοινωνική ευημερία. Figure 5 presents the basic design of the current congestion management - flow-based approach -, mainly in Europe, where the resulting defects lead to increased real-time redistribution costs and an overall suboptimal solution for social welfare.
Το Σχήμα 6 παρουσιάζει το σχεδίασμά ο οποίος προτείνεται σε αυτή την εφεύρεση, σύμφωνα με τον οποίο οι φυσικές παράμετροι του συστήματος ΣΚΜΙ δεν τροποποιούνται, και οι υπολογισμένες ροές είναι σωστές / ακριβείς, οδηγώντας με αυτό τον τρόπο σε ολική βελτιστοποίηση της κοινωνικής ευημερίας για τους συμμετέχοντες της αγοράς. Figure 6 shows the design proposed in this invention, according to which the physical parameters of the SCMI system are not modified, and the calculated flows are correct / accurate, thus leading to an overall optimization of the social welfare for the participants of the market.
Το Σχήμα 7 απεικονίζει ένα υποδειγματικό μπλοκ διάγραμμα του συστήματος για τη λειτουργία μιας αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας σύμφωνα με τις αρχές της παρούσας εφεύρεσης. Figure 7 illustrates an exemplary system block diagram for operating an electricity market in accordance with the principles of the present invention.
Με την παρούσα εφεύρεση προτείνεται ιδιαιτέρως μία μέθοδος η οποία αποφέρει μία λύση με τα ακόλουθα στοιχεία: With the present invention, a method is particularly proposed which yields a solution with the following elements:
1) μία τιμή εκκαθάρισης της αγοράς για κάθε ζώνη προσφορών, 1) one market clearing price for each bidding zone,
2) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης ενέργειας των αντίστοιχων προσφορών έγχυσης, των οποίων η τιμή προσφοράς είναι μικρότερη ή ίση από την αντίστοιχη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, 2) the cleared energy injection quantities of the corresponding injection bids, whose bid price is less than or equal to the corresponding zonal market clearing price,
3) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες απορρόφησης ενέργειας των αντίστοιχων προσφορών απορρόφησης, των οποίων η τιμή προσφοράς είναι μεγαλύτερη ή ίση από την αντίστοιχη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, 3) the cleared energy absorption quantities of the corresponding absorption offers, whose offer price is greater than or equal to the corresponding zonal market clearing price,
4) τις ροές των γραμμών μεταφοράς οι οποίες είναι μικρότερες ή ίσες με το αντίστοιχο όριο μεταφορικής ικανότητας, 4) the flows of transmission lines which are less than or equal to the corresponding transmission capacity limit,
5) τις ποσότητες των συναλλαγών ενέργειας μεταξύ των ζωνών προσφορών, με κατεύθυνση από μία ζώνη με μικρότερη τιμή σε μία ζώνη με υψηλότερη τιμή, 6) το ενεργειακό ισοζύγιο σε κομβικό επίπεδο, το οποίο λαμβάνεται έμμεσα μέσω της χρήσης των ΣΚΜΙ και 5) the quantities of energy transactions between bidding zones, directed from a zone with a lower price to a zone with a higher price, 6) the energy balance at the nodal level, which is obtained indirectly through the use of SKMIs and
7) το ενεργειακό ισοζύγιο σε επίπεδο ζώνης προσφορών, σύμφωνα με τις εκκαθαρισθείσες συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών. Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της επίλυσης στα οποία στοχεύει αυτή η εφεύρεση, και ταυτόχρονα επιτυγχάνουν τους σκοπούς ενός μικτού κομβικού/ζωνικού μοντέλου αγοράς βάσει ροών όσο και συναλλαγών, είναι τα ακόλουθα: 7) the energy balance at the bidding zone level, according to the cleared transactions between the interconnected bidding zones. The most important features of the solution aimed at by this invention, while achieving the purposes of a mixed hub/zonal market model based on flows as well as transactions, are the following:
1) Δεν χρησιμοποιούνται στατικές και προκαθορισμένες από το χρήστη ΚΚΠ, και δεν απαιτείται καμία ειδική στατική κατανομή ζωνικής έγχυσης στους εσωτερικούς κόμβους μίας ζώνης. 1) Static and user-defined CMPs are not used, and no specific static zone injection allocation is required at the internal nodes of a zone.
2) Οι παράμετροι του φυσικού συστήματος δεν τροποποιούνται - δεν υπάρχει εξάλειψη παραμέτρων ΣΚΜΙ κατά τον υπολογισμό των ροών -, δηλαδή η αναπαράσταση του φυσικού συστήματος παραμένει αναλλοίωτη. 2) The parameters of the physical system are not modified - there is no elimination of SKMI parameters when calculating the fluxes - i.e. the representation of the physical system remains unchanged.
3) Η διαμόρφωση του προβλήματος αποτελεί ένα ενιαίο ολοκληρωμένο μοντέλο το οποίο μπορεί να επιλυθεί σε ένα στάδιο, χωρίς να απαιτείται κάποια ευρετική επαναληπτική διαδικασία (αλγόριθμος). 3) The formulation of the problem constitutes a single integrated model which can be solved in one stage, without requiring any heuristic iterative process (algorithm).
Όπως παρουσιάζεται στο Σχήμα 6, η μέθοδος επίλυσης η οποία παρέχεται από αυτή την εφεύρεση οδηγεί σε: As shown in Figure 6, the solution method provided by this invention leads to:
- βέλτιστη λύση για το κοινωνικό όφελος, χωρίς να είναι αναγκαία η εφαρμογή οικονομικά μη-αποδοτικών Διορθωτικών Ενεργειών προκειμένου να ξεπεραστούν οι ανακρίβειες των ΚΚΠ, καθότι δεν υπάρχουν ΚΚΠ σε αυτή τη μέθοδο, - optimal solution for the social benefit, without the need to apply financially unprofitable Corrective Actions in order to overcome the inaccuracies of the CCPs, since there are no CCPs in this method,
σωστές ζωνικές τιμές εκκαθάρισης, οι οποίες ακολούθως έχουν ως αποτέλεσμα σωστά οικονομικά σήματα και ακριβές εισόδημα συμφόρησης του συστήματος, και correct zonal clearing values, which then result in correct economic signals and accurate system congestion income, and
δεν υπάρχουν υπερφορτίσεις στους κλάδους του δικτύου - οι οποίες προκύπτουν από τις ανακρίβειες των ΚΚΠ - σε πραγματική λειτουργία λαμβάνοντας υπόψη τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης και απορρόφησης. there are no overloads in the network branches - which result from the inaccuracies of the CMPs - in real operation taking into account the cleared amounts of injection and absorption.
Σύμφωνα με μια αρχική ενσωμάτωση της μεθόδου επίλυσης η οποία παρέχεται από αυτή την εφεύρεση, επιλύεται το πρόβλημα της πολύ-ζωνικής αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην οποία λαμβάνουν χώρα διαισθητικές συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών και η οποία ακολουθεί κομβική διαμόρφωση για τη διαχείριση της συμφόρησης βάσει των ροών στους φυσικούς κλάδους του συστήματος μεταφοράς. According to an initial embodiment of the solution method provided by this invention, the problem of the multi-zone electricity market in which intuitive transactions between interconnected bidding zones take place and which follows a nodal configuration for congestion management based on flows in the natural branches of the transmission system.
Σύμφωνα με την εφεύρεση προτείνεται έτσι ένα σύστημα το οποίο επεξεργάζεται τις προσφορές που υποβάλλονται σε δημοπρασίες από τους συμμετέχοντες στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, και το οποίο περιλαμβάνει κυρίως τα ακόλουθα τεχνικά στοιχεία : According to the invention, a system is thus proposed which processes the offers submitted to auctions by the participants in the electricity market for electricity market products, and which mainly includes the following technical elements:
Α-μια βάση δεδομένων που περιλαμβάνει τις παραμέτρους του μοντέλου και τα δεδομένα των προσφορών, και οι παράμετροι του μοντέλου και τα δεδομένα προσφορών εφαρμόζονται σε εξισώσεις οι οποίες αντιστοιχούν σε μία αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και περιλαμβάνουν τουλάχιστον μία μεταβλητή που πρέπει να καθοριστεί. A-a database that includes model parameters and bid data, and the model parameters and bid data are applied to equations that correspond to an electricity market and include at least one variable to be determined.
Β-έναν επεξεργαστή συνδεδεμένο με τη βάση δεδομένων, ο οποίος επιλύει ταυτόχρονα τις εξισώσεις για τουλάχιστον μία μεταβλητή που πρόκειται να καθοριστεί, και η επίλυση πραγματοποιείται επαναληπτικά για τον προσδιορισμό τουλάχιστον μίας μεταβλητής σύμφωνα με έναν προκαθορισμένο στόχο ή κριτήριο, και B-a processor connected to the database, which simultaneously solves the equations for at least one variable to be determined, and the solution is performed iteratively to determine the at least one variable according to a predetermined objective or criterion, and
Γ -μέσα για τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας για ενημέρωση των συμμετεχόντων στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, C - means for publishing the results of the auction to inform the participants in the electricity market,
Δ-επαναληπτικού υπολογισμού λύσεων σε τουλάχιστον μία μεταβλητή έως αυτή η μεταβλητή ικανοποιήσει έναν προκαθορισμένο στόχο ή κριτήριο. D-recursively computing solutions to at least one variable until that variable satisfies a predetermined goal or criterion.
Ε-προσδιορισμού των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας βάσει της τουλάχιστον μίας μεταβλητής που προσδιορίζεται, και E-determining the results of the auction based on at least one variable that is determined, and
ΣΤ-αποστολής ηλεκτρονικών σημάτων που αντιπροσωπεύουν τα αποτελέσματα της δημοπρασίας για τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας, και όπου ειδικά τα ανωτέρω αποτελέσματα της δημοπρασίας δημοσιεύονται σε ένα ηλεκτρονικό δίκτυο. F-sending electronic signals representing the results of the auction for the publication of the results of the auction, and where specifically the above results of the auction are published in an electronic network.
Σύμφωνα με μια άλλη υλοποίηση της εφεύρεσης, το σύστημα για τον προσδιορισμό αποτελεσμάτων μιας δημοπρασίας που διενεργείται για προϊόντα μίας αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, περιλαμβάνει πλεονεκτικά ακόμη : According to another embodiment of the invention, the system for determining the results of an auction carried out for products of an electricity market, advantageously also includes:
Α-μέσα για την αποθήκευση των δεδομένων των παραμέτρων του μοντέλου και των προσφορών, A-media for storing the data of model parameters and offers,
Β-μέσα για την ανάγνωση των παραμέτρων του μοντέλου και των δεδομένων των προσφορών από τα εν λόγω μέσα αποθήκευσης, B-means for reading model parameters and bid data from said storage media,
Γ -μέσα για τη χρησιμοποίηση των παραμέτρων του μοντέλου και των δεδομένων των προσφορών για τον προσδιορισμό των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας, και C -means for using model parameters and bid data to determine auction results, and
Δ-μέσα για τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας. D-media for the publication of the results of the auction.
Σύμφωνα με μια άλλη προτεινόμενη πραγμάτωση της εφεύρεσης το ανωτέρω σύστημα, όπου η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί μια ολοκληρωμένη αγορά ηλεκτρικής ενέργειας ή ένα σύνολο συζευγμένων αγορών ηλεκτρικής ενέργειας, περιλαμβάνει επιπλέον τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα, ειδικότερα: According to another proposed embodiment of the invention, the above system, where the electricity market constitutes an integrated electricity market or a set of coupled electricity markets, additionally includes at least one of the following, in particular:
α)ένα πλήθος κόμβων ενός φυσικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, a) a number of nodes of a physical electricity network,
β)ένα πλήθος γραμμών μεταφοράς που συνδέουν τους εν λόγω κόμβους δικτύου, όπου η φυσική ροή ενεργείας της γραμμής περιορίζεται από ένα ανώτερο όριο, και όπου η φυσική ροή ενέργειας ορίζεται ως μια γραμμική συνάρτηση των κομβικών εγχύσεων ενέργειας και η κομβική έγχυση ενέργειας ορίζεται ως εγχεόμενη ενέργεια μείον την ενέργεια που απορροφάται στον αντίστοιχο κόμβο, b)a plurality of transmission lines connecting said network nodes, where the physical power flow of the line is limited by an upper limit, and where the physical power flow is defined as a linear function of the nodal energy injections and the nodal energy injection is defined as injected energy minus the energy absorbed at the corresponding node,
γ)ένα πλήθος ζωνών συναλλαγής ηλεκτρικής ενέργειας οι οποίες εμπεριέχουν έναν αυθαίρετο αριθμό κόμβων, c) a number of electricity transaction zones which contain an arbitrary number of nodes,
δ)ένα πλήθος συναλλαγών ενέργειας που διεκπεραιώνονται μεταξύ διασυνδεδεμένων ζωνών,<.>d)a number of energy transactions processed between interconnected zones,<.>
ε)ένα πλήθος προσφορών, για έγχυση ενέργειας σε τουλάχιστον ένα κόμβο, και e)a number of offers, for injecting energy into at least one node, and
στ)ένα πλήθος προσφορών, για απορρόφηση ενέργειας σε τουλάχιστον ένα κόμβο, f) a number of offers, for energy absorption in at least one node,
Σύμφωνα με μιά άλλη εναλλακτική με πλεονεκτικό τρόπο πραγμάτωση, στο ανώτερο σύστημα περιλαμβάνεται ακόμη ένα από τα ακόλουθα προϊόντα αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας: ηλεκτρική ενέργεια, ισχύς εφεδρειών, και ισχύς μεταφοράς. According to another alternative advantageous embodiment, the superior system further includes one of the following electricity purchase products: electricity, reserve power, and transmission power.
και όπου το μέσο αυτό δημοσίευσης, εκτελεί τουλάχιστον μία από τις ακόλουθες διεργασίες ήτοι να δημοσιεύει λύσεις τουλάχιστον μίας μεταβλητής σε ηλεκτρονικό μέσο για την ανάκτηση αυτής από τους συμμετέχοντες, και να κοινοποιεί ηλεκτρονικά τη λύση για τουλάχιστον μία μεταβλητή στους συμμετέχοντες στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, όπου με πλεονεκτικό τρόπο η αντίστοιχη αυτή δημοσίευση, περιλαμβάνει ανάρτηση και ηλεκτρονική κοινοποίηση τουλάχιστον μίας μεταβλητής. and where this means of publication, performs at least one of the following processes, i.e. to publish solutions of at least one variable in an electronic medium for retrieval by the participants, and to electronically communicate the solution for at least one variable to the participants in the electricity market, where advantageously this corresponding publication includes posting and electronic notification of at least one variable.
Σύμφωνα με μια άλλη πραγμάτωση, το ανωτέρω σύστημα περιλαμβάνει ακόμη Α-έναν εξυπηρετητή (server) συνδεδεμένο με ένα δίκτυο επικοινωνίας, ο οποίος εξυπηρετεί την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, According to another embodiment, the above system also includes A-a server connected to a communication network, which serves the electricity market,
Β-μια πληθώρα ηλεκτρονικών συσκευών συζευγμένων με το δίκτυο επικοινωνίας, οι οποίες επικοινωνούν με τον εξυπηρετητή για την υποβολή προσφορών για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, B-a plurality of electronic devices coupled to the communication network, which communicate with the server to submit offers for electricity market products,
Γ- και τουλάχιστον μία βάση δεδομένων συζευγμένη με τον εξυπηρετητή, στην οποία αποθηκεύονται οι προσφορές που υποβάλλονται, οι παράμετροι του μοντέλου του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και οι παράμετροι της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, και ο εξυπηρετητής επεξεργάζεται ταυτόχρονα τις υποβληθείσες προσφορές για τον προσδιορισμό των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας. C- and at least one database coupled to the server, in which the submitted bids, electricity network model parameters and electricity market parameters are stored, and the server simultaneously processes the submitted bids to determine the results of auction.
Στις ανωτέρω αυτές ηλεκτρονικές συσκευές του συστήματος περιλαμβάνονται τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα: υπολογιστής, τηλεομοιοτυπία, τηλέφωνο και συσκευή προσωπικής επικοινωνίας, ή/και όπου ο ανωτέρω εξυπηρετητής του συστήματος δημοσιεύει τα διαθέσιμα αποτελέσματα της δημοπρασίας στις ηλεκτρονικές συσκευές, όπου δημοσίευση αποτελεσμάτων αποτελεί τουλάχιστον μία από τις ακόλουθες διεργασίες: δημοσίευση σε δίκτυο επικοινωνίας και ηλεκτρονική μετάδοση. The above electronic devices of the system include at least one of the following: computer, facsimile, telephone and personal communication device, and/or where the above system server publishes the available results of the auction on the electronic devices, where publication of results is at least one of the following processes: publication on a communication network and electronic transmission.
Σε μια επιπλεόν πραγμάτωση σύμφωνα με την εφεύρεση, το σύστημα αυτό περιλαμβάνει ένα μέσο αναγνώσιμο από υπολογιστή που έχει αποθηκευμένες ακολουθίες οδηγιών, οι οποίες περιλαμβάνουν και τις οδηγίες που εκτελούνται από έναν επεξεργαστή, και το οποίο επιτρέπει στον επεξεργαστή: In a further embodiment according to the invention, this system includes a computer-readable medium having stored sequences of instructions, which include the instructions executed by a processor, and which allows the processor to:
Α-να ανακτά παραμέτρους μοντελοποίησης και πληθώρα προσφορών που υποβλήθηκαν για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, A-to retrieve modeling parameters and multitude of bids submitted for electricity market products,
Β-να εφαρμόζει τις παραμέτρους μοντελοποίησης και τις προσφορές σε εξισώσεις οι οποίες αντιστοιχούν σε μία αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και περιλαμβάνουν τουλάχιστον μία μεταβλητή που πρέπει να καθοριστεί, B-apply the modeling parameters and offers to equations that correspond to an electricity market and include at least one variable that must be determined,
Γ-να λύνει τις εξισώσεις για τουλάχιστον μία μεταβλητή, όπου η εν λόγω επίλυση πραγματοποιείται επαναληπτικά για να προσδιοριστεί τουλάχιστον μία μεταβλητή σύμφωνα με έναν προκαθορισμένο στόχο ή κριτήριο, και C-solve the equations for at least one variable, where said solving is performed iteratively to determine at least one variable according to a predetermined objective or criterion, and
Δ-να δημοσιεύει τα αποτελέσματα της δημοπρασίας για ενημέρωση των συμμετεχόντων στην αγορά. D-to publish the results of the auction for the information of market participants.
Ακόμη σύμφωνα με την εφεύρεση, το σύστημα αυτό πλεονεκτικά περιλαμβάνει ένα μέσο αναγνώσιμο από υπολογιστή που έχει αποθηκευμένες ακολουθίες οδηγιών, οι οποίες περιλαμβάνουν επιπλέον και τις οδηγίες που εκτελούνται από έναν επεξεργαστή, και το οποίο επιτρέπει στον επεξεργαστή: Still according to the invention, this system advantageously includes a computer-readable medium having stored sequences of instructions, which further includes the instructions executed by a processor, and which enables the processor to:
Α-να δημιουργεί έναν σύνδεσμο επικοινωνίας ενός συμμετέχοντα στην αγορά με έναν λειτουργό αγοράς, A-to establish a communication link of a market participant with a market operator,
Β-να κοινοποιεί προσφορές ενός συμμετέχοντος στην αγορά για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στο λειτουργό της αγοράς, και B-to communicate offers of a market participant for electricity market products to the market operator, and
Γ-να παραλαμβάνει τα αποτελέσματα της δημοπρασίας από τον συμμετέχοντα στην αγορά, τα οποία παράγονται ταυτόχρονα. C-to receive the results of the auction from the market participant, which are produced simultaneously.
Σύμφωνα με μια άλλη πραγμάτωση, το σύστημα αυτό περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα υπολογιστή το οποίο με πλεονεκτικό τρόπο προγραμματίζεται για να εκτελεί μια διαδικασία για τη συμμετοχή σε μια αγορά ηλεκτρικής ενέργειας στην οποία ένας εξυπηρετητής τον οποίο λειτουργεί ένας λειτουργός αγοράς διεξάγει μία δημοπρασία για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, σύμφωνα με την ακόλουθη διαδικασία που περιλαμβάνει τα εξής βήματα: According to another embodiment, this system includes at least one computer which is advantageously programmed to perform a process for participating in an electricity market in which a server operated by a market operator conducts an auction for electricity market products. energy, according to the following procedure which includes the following steps:
Α- μετάδοση ηλεκτρονικών σημάτων για τη δημιουργία συνδέσμου επικοινωνίας μεταξύ ενός υπολογιστή ενός συμμετέχοντος στην αγορά και του εξυπηρετητή, Β- δημιουργία τουλάχιστον μίας προσφοράς για τα προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, και A- transmission of electronic signals to establish a communication link between a computer of a market participant and the server, B- creation of at least one offer for the products of the electricity market, and
Γ- δημιουργία ηλεκτρονικών σημάτων που αντιπροσωπεύουν τουλάχιστον μία προσφορά η οποία θα αποσταλεί στον εξυπηρετητή για υποβολή τουλάχιστον μιας προσφοράς που θα υποβληθεί στη δημοπρασία, ενώ οι προσφορές υποβάλλονται ταυτόχρονα σε επεξεργασία για τον προσδιορισμό των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας, όπυ ειδικότερα η διαδικασία περιλαμβάνει επιπλέον τον προσδιορισμό των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας με βάση τουλάχιστον μία προσφορά και τη δημιουργία των ηλεκτρονικών σημάτων που αντιπροσωπεύουν τα αποτελέσματα της δημοπρασίας τα οποία θα σταλούν από τον εξυπηρετητή στον υπολογιστή του συμμετέχοντος στην αγορά. C- creation of electronic signals that represent at least one offer which will be sent to the server for submission of at least one offer to be submitted to the auction, while the offers are simultaneously processed to determine the results of the auction, where in particular the process also includes the determination of the results of the auction based on at least one offer and the creation of the electronic signals representing the results of the auction which will be sent by the server to the computer of the market participant.
Σύμφωνα με μιά άλλη πραγμάτωση της εφεύρεσης το σύστημα αυτό περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα υπολογιστή που προγραμματίζεται έτσι ώστε να επεξεργάζεται τις προσφορές που υποβάλλουν οι συμμετέχοντες στην αγορά για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, όπου η επεξεργασία αυτή περιλαμβάνει πλεονεκτικά τα βήματα : According to another embodiment of the invention, this system includes at least one computer that is programmed to process the offers submitted by market participants for electricity market products, where this processing advantageously includes the following steps:
Α-λήψης ηλεκτρονικών σημάτων που αντιπροσωπεύουν τις παραμέτρους του μοντέλου αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, A-reception of electronic signals representing the parameters of the electricity market model,
Β-λήψης ηλεκτρονικών σημάτων που αντιπροσωπεύουν τις προσφορές που υποβάλλουν οι συμμετέχοντες στην αγορά, B-receiving electronic signals representing the bids submitted by market participants,
Γ-εφαρμογής των παραμέτρων του μοντέλου της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και των προσφορών σε εξισώσεις αντιπροσωπευτικές μιας αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας οι οποίες περιλαμβάνουν τουλάχιστον μία μεταβλητή που θα καθοριστεί. C-applying the parameters of the model of the electricity market and the offers to equations representative of an electricity market which include at least one variable to be determined.
Σύμφωνα με μιά άλλη εναλλακτική με πελονεκτικό τρόπο πραγμάτωση, στο ανωτέρω σύστημα οι υπολογισμοί επιλύσεων ή τα αποτελέσματα δημοπρασίας περιλαμβάνουν τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα: προγραμματισμένες ποσότητες, και / ή ποσότητες συναλλαγών, και / ή τιμές εκκαθάρισης των προϊόντων της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και η χρησιμοποίηση μεταφοράς ροής ισχύος. According to another alternative advantageous embodiment, in the above system the settlement calculations or auction results include at least one of the following: scheduled quantities, and/or transaction quantities, and/or clearing prices of the electricity market products and the utilization power flow transfer.
Σύμφωνα με μιά άλλη εναλλακτική με πλεονεκτικό τρόπο πραγμάτωση, στο ανωτέρω σύστημα η δημοσίευση περιλαμβάνει την ανάρτηση των λύσεων τουλάχιστον μιας μεταβλητής των προγραμματισμένων ποσοτήτων, και / ή των ποσοτήτων συναλλαγών, και / ή των τιμών εκκαθάρισης των προϊόντων της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. According to another alternative with an advantageous implementation, in the above system the publication includes the posting of the solutions of at least one variable of the scheduled quantities, and/or the transaction quantities, and/or the clearing prices of the electricity market products.
Σύμφωνα με μιά άλλη επιπλέον εναλλακτική με πλεονεκτικό τρόπο πραγμάτωση, το ανωτέρω σύστημα επίσης περιλαμβάνει την αντιστοίχιση των δεδομένων προσφορών, των προγραμματισμένων ποσοτήτων ή / και των ποσοτήτων συναλλαγής ή / και των τιμών εκκαθάρισης σε θέσεις δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, όπου η θέση δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύει τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα: ένα ζυγό ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, έναν κόμβο ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, μία ζώνη ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, μια ομάδα ή έναν τυχαίο αριθμό ζυγών ή κόμβων ή ζωνών, όπου επιπλέον ένας συμμετέχων στην αγορά υποβάλλει προσφορά η οποία περιλαμβάνει ένα σύνολο σημείων που καθορίζουν μια καμπύλη τιμής και ποσότητας για τα προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, According to another further alternative advantageous embodiment, the above system also includes matching the bid data, the scheduled quantities and/or the transaction quantities and/or the clearing prices to power grid positions, where the power grid position represents at least one of the following: a power system bus, a power system node, a power system zone, a group or a random number of buses or nodes or zones, where in addition a market participant submits a bid that includes a set of points defining a price and quantity curve for electricity market products;
όπου οι προσφορές για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνουν τουλάχιστον ένα χρονικό διάστημα για προϊόντα ηλεκτρικής αγοράς, όπου αυτή η διαδικασία ή επίλυση περιλαμβάνει τη διεξαγωγή μίας διαδικασίας βελτιστοποίησης ή υπολογισμού, όπου η διαδικασία βελτιστοποίησης ή υπολογισμού περιλαμβάνει την επίλυση (επαναληπτικά ή μία φορά) ενός συνόλου αναγκαίων μεταβλητών και συνθηκών που περιλαμβάνονται σε ένα σύνολο ταυτόχρονων εξισώσεων, όπου η διαδικασία ή η επίλυση, εκτελείται για πολλαπλά χρονικά διαστήματα, είτε συλλογικά είτε ξεχωριστά, και όπου η διαδικασία ή η επίλυση, εκτελείται μετά από μία αποδεκτή χρονική προθεσμία η οποία αντιστοιχεί στην υποβολή νέων προσφορών και στην τροποποίηση των προσφορών. wherein the electricity market offers include at least one time period for electricity market products, wherein this process or solving includes performing an optimization or calculation process, wherein the optimization or calculation process includes solving (repeatedly or once) a set necessary variables and conditions included in a set of simultaneous equations, where the process or solution is performed for multiple time intervals, either collectively or individually, and where the process or solution is performed after an acceptable time limit corresponding to the submission new offers and the modification of offers.
Η εφέυρεση αυτή αφορά ακόμη μια μέθοδο για την επεξεργασία των προσφορών που υποβάλλονται σε δημοπρασίες από τους συμμετέχοντες στην αγορά για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, ειδικότερα για την πραγμάτωση του συστήματος σύμφωνα με τις προηγούμενες πραγματώσεις. Σύμφωνα με μια πραγμάτωση της εφεύρεσης, η μέθοδος αυτή περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα: This invention also relates to a method for processing bids submitted to auctions by market participants for electricity market products, in particular for implementing the system in accordance with the previous embodiments. According to an embodiment of the invention, this method comprises the following steps:
Α-την ανάκτηση των παραμέτρων του μοντέλου και των δεδομένων των προσφορών για τα προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, A-retrieving model parameters and bid data for electricity market products,
Β-την εφαρμογή των παραμέτρων του μοντέλου και των δεδομένων των προσφορών σε εξισώσεις οι οποίες αντιστοιχούν σε μία αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και περιλαμβάνουν τουλάχιστον μία μεταβλητή που πρέπει να καθοριστεί, B- the application of the parameters of the model and the data of the offers in equations which correspond to an electricity market and include at least one variable that must be determined,
Γ-την ταυτόχρονη επίλυση των εξισώσεων για τουλάχιστον μία μεταβλητή, όπου η επίλυση πραγματοποιείται επαναληπτικά για τον προσδιορισμό τουλάχιστον μίας μεταβλητής, και C-the simultaneous solution of the equations for at least one variable, where the solution is performed iteratively to determine at least one variable, and
Δ-τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας για ενημέρωση των συμμετεχόντων στην αγορά, D- the publication of the results of the auction to inform market participants,
ειδικότερα όπου, με πλεονεκτικό τρόπο τα ανωτέρω δημοσιευμένα αποτελέσματα περιλαμβάνουν λύσεις της μίας τουλάχιστον μεταβλητής των ποσοτήτων ή / και των τιμών εκκαθάρισης για τα προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. in particular where, advantageously, the above published results include solutions of at least one variable of the quantities and/or clearing prices for the electricity market products.
Ακόμη σύμφωνα με μια πραγμάτωση της εφεύρεσης η ανωτέρω μέθοδος που χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή μίας δημοπρασίας για μια αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, περιλαμβάνει τα βήματα: Also according to an embodiment of the invention, the above method used to conduct an auction for an electricity market, includes the steps:
Α-εκκίνησης μιας διαδικασίας συλλογής δεδομένων της δημοπρασίας της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας για την παραλαβή των προσφορών οι οποίες υποβάλλονται από τους συμμετέχοντες στην αγορά για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, A-starting a data collection process of the electricity market auction to receive the bids submitted by market participants for electricity market products,
Β-παραλαβής των προσφορών σχετικά με τα προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, B- receipt of offers regarding electricity market products,
Γ-λήξης της διαδικασίας συλλογής δεδομένων της δημοπρασίας της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, και C-end of the data collection process of the electricity market auction, and
Δ-ταυτόχρονης επεξεργασίας των προσφορών για τον προσδιορισμό των αποτελεσμάτων της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, D-simultaneous processing of offers to determine the results of the electricity market,
ειδικότερα όπου, αυτή επιπλέον περιλαμβάνει την διαδικασία επικύρωσης των προσφορών της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, επιπλέον ειδικότερα τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας αντίστοιχα, ακόμη ειδικότερα όπου η δημοσίευση περιλαμβάνει τουλάχιστον μία από τις ακόλουθες διεργασίες: in particular where, this additionally includes the process of validating the offers of the electricity market, in addition specifically the publication of the results of the auction respectively, even more specifically where the publication includes at least one of the following processes:
- δημοσίευση των αποτελεσμάτων του υπολογισμού σε ηλεκτρονικά μέσα, και/ή - κοινοποίηση των αποτελεσμάτων στους συμμετέχοντες στην αγορά μέσω ηλεκτρονικής επικοινωνίας, - publishing the results of the calculation in electronic media, and/or - communicating the results to market participants via electronic communication,
και επιπλέον όπου, τα δημοσιευμένα αποτελέσματα περιλαμβάνουν δημόσιες πληροφορίες οι οποίες είναι προσιτές από τους συμμετέχοντες στην αγορά. and further where, the published results include public information which is accessible by market participants.
Σύμφωνα με την εφεύρεση στην ανωτέρω μέθοδο τα αποτελέσματα μέσω ηλεκτρονικής κοινοποίησης περιλαμβάνουν ιδιωτικές πληροφορίες, ή/και όπου η ηλεκτρονική κοινοποίηση περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα ηλεκτρονικά μέσα: ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μηνύματα κειμένου και τηλεομοιοτυπία. According to the invention in the above method the results via electronic notification include private information, and/or where the electronic notification includes at least one of the following electronic means: electronic mail, text messages and fax.
Σύμφωνα με μια επιπλεόν πραγμάτωση, η μέθοδος αυτή για τη συμμετοχή σε μία δημοπρασία μίας αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας που διενεργείται από έναν λειτουργό αγοράς για τους συμμετέχοντες στην αγορά, περιλαμβάνει τα βήματα: According to a further embodiment, this method for participating in an auction of an electricity market conducted by a market operator for market participants, comprises the steps of:
Α- δημιουργίας συνδέσμου επικοινωνίας του συμμετέχοντα στην αγορά με το λειτουργό αγοράς, A- establishing a communication link between the market participant and the market operator,
Β- κοινοποίησης μίας προσφοράς για προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας από τον συμμετέχοντα στην αγορά στο λειτουργό αγοράς, και B- notification of an offer for electricity market products by the market participant to the market operator, and
Γ- παραλαβής των αποτελεσμάτων της δημοπρασίας από τον συμμετέχοντα στην αγορά, τα οποία παράγονται ταυτόχρονα, C- receiving the results of the auction from the market participant, which are produced at the same time,
όπου ειδικότερα τα αποτελέσματα της δημοπρασίας λαμβάνονται μέσω ηλεκτρονικής επικοινωνίας, και ακόμη ειδικότερα, όπου αυτή η παραλαβή περιλαμβάνει: πρόσβαση σε μια θέση δικτύου, και λήψη των αποτελεσμάτων με εισαγωγή ενός κωδικού πρόσβασης στη θέση δικτύου, ή/και όπου τα αποτελέσματα της δημοπρασίας δημοσιεύονται σε μια δημόσια προσβάσιμη τοποθεσία. where in particular the results of the auction are received via electronic communication, and even more specifically, where this receipt includes: accessing a network location, and receiving the results by entering a password at the network location, and/or where the results of the auction are published in a publicly accessible location.
Σύμφωνα με μια ακόμη πραγμάτωση της εφεύρεσης στην ανωτέρω μέθοδο πλεονεκτικά According to yet another embodiment of the invention in the above method advantageously
Α- οι υπολογισμοί επιλύσεων, ή/και τα αποτελέσματα δημοπρασίας περιλαμβάνουν τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα: προγραμματισμένες ποσότητες, και / ή ποσότητες συναλλαγών, και / ή τιμές εκκαθάρισης των προϊόντων της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και η χρησιμοποίηση μεταφοράς ροής ισχύος, A- the settlement calculations, and/or the auction results include at least one of the following: scheduled quantities, and/or transaction quantities, and/or clearing prices of the electricity market products and the use of power flow transmission,
Β- όπου η δημοσίευση περιλαμβάνει τη δημοσίευση των λύσεων τουλάχιστον μιας μεταβλητής των προγραμματισμένων ποσοτήτων, και / ή των ποσοτήτων συναλλαγών, και / ή των τιμών εκκαθάρισης των προϊόντων της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, B- where the publication includes the publication of the solutions of at least one variable of the scheduled quantities, and / or the transaction quantities, and / or the clearing prices of the electricity market products,
Γ- η ανωτέρω αυτή μέθοδος, η ακόμη και το σύστημα, ο υπολογιστής ή το μέσο, περιλαμβάνει περαιτέρω την αντιστοίχιση των δεδομένων προσφορών, των προγραμματισμένων ποσοτήτων ή / και των ποσοτήτων συναλλαγής ή / και των τιμών εκκαθάρισης σε θέσεις δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, όπου η θέση δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύει τουλάχιστον ένα από τα ακόλουθα: ένα ζυγό ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, έναν κόμβο ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, μία ζώνη ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, μια ομάδα ή έναν τυχαίο αριθμό ζυγών ή κόμβων ή ζωνών, C- this above method, or even the system, computer or means, further includes the matching of the bid data, the scheduled quantities and / or the transaction quantities and / or the clearing prices to electricity network positions, where the electricity network location represents at least one of the following: a bus of an electricity system, a node of an electricity system, a zone of an electricity system, a group or a random number of busses or nodes or zones;
Δ- ένας συμμετέχων στην αγορά υποβάλλει προσφορά η οποία περιλαμβάνει ένα σύνολο σημείων που καθορίζουν μια καμπύλη τιμής και ποσότητας για τα προϊόντα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, D- a market participant submits an offer which includes a set of points that define a price and quantity curve for electricity market products,
Ε- οι προσφορές για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνουν τουλάχιστον ένα χρονικό διάστημα για προϊόντα ηλεκτρικής αγοράς, E- the offers for the purchase of electricity include at least one period of time for products of the purchase of electricity,
ΣΤ- η διαδικασία ή επίλυση περιλαμβάνει τη διεξαγωγή μίας διαδικασίας βελτιστοποίησης ή υπολογισμού, F- the process or solution involves carrying out an optimization or calculation process,
Ζ- η διαδικασία βελτιστοποίησης ή υπολογισμού περιλαμβάνει την επίλυση (επαναληπτικά ή μία φορά) ενός συνόλου αναγκαίων μεταβλητών και συνθηκών που περιλαμβάνονται σε ένα σύνολο ταυτόχρονων εξισώσεων, G- the optimization or calculation process involves solving (repeatedly or once) a set of necessary variables and conditions included in a set of simultaneous equations,
Η- η διαδικασία ή η επίλυση, εκτελείται για πολλαπλά χρονικά διαστήματα, είτε συλλογικά είτε ξεχωριστά, και H- the process or resolution, is performed over multiple time periods, either collectively or individually, and
Θ- η διαδικασία ή η επίλυση, εκτελείται μετά από μία αποδεκτή χρονική προθεσμία η οποία αντιστοιχεί στην υποβολή νέων προσφορών και στην τροποποίηση των προσφορών. Th- the procedure or the resolution, is performed after an acceptable time limit which corresponds to the submission of new offers and the modification of the offers.
Σύμφωνα με την εφεύρεση, η μέθοδος ειδικότερα για τον υπολογισμό της φόρτισης των γραμμών μεταφοράς ενός ηλεκτρικού δικτύου και διαχείρισης της συμφόρησης των φυσικών ροών ηλεκτρικής ενέργειας του ηλεκτρικού δικτύου υπό κανόνες εμπορικών συναλλαγών, η οποία πραγματώνεται σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο αποτελείται από: According to the invention, the method in particular for calculating the loading of the transmission lines of an electric network and managing the congestion of the natural electricity flows of the electric network under the rules of commercial transactions, which is carried out in an electric network consists of:
Α- ένα σύνολο κόμβων ενός φυσικού ηλεκτρικού συστήματος, A- a set of nodes of a physical electrical system,
Β- ένα σύνολο γραμμών μεταφοράς οι οποίες συνδέουν τους κόμβους τους συστήματος, των οποίων η φυσική ροή ενέργειας περιορίζεται από ένα άνω όριο, όπου η εν λόγω φυσική ροή ενέργειας ορίζεται ως μία γραμμική συνάρτηση των κομβικών εγχύσεων ενέργειας, όπου η εν λόγω κομβική έγχυση ενέργειας ορίζεται ως η ενέργεια η οποία εγχέεται απομειούμενη κατά την ενέργεια η οποία απορροφάται στον αντίστοιχο κόμβο, B- a set of transmission lines connecting the nodes of the system, whose natural energy flow is limited by an upper limit, where said natural energy flow is defined as a linear function of nodal energy injections, where said nodal energy injection is defined as the energy that is injected reduced by the energy that is absorbed at the corresponding node,
Γ- μία ομάδα κόμβων σε τυχαίο αριθμό ζωνών συναλλαγών ηλεκτρισμού, Δ- ένα σύνολο συναλλαγών ενέργειας οι οποίες πραγματοποιούνται μεταξύ διασυνδεδεμένων ζωνών συναλλαγών ηλεκτρισμού, C- a group of nodes in a random number of electricity trading zones, D- a set of energy transactions that take place between interconnected electricity trading zones,
Ε- ένα σύνολο εντολών έγχυσης ενέργειας σε κάθε κόμβο, και E- a set of instructions to inject energy into each node, and
Ζ- ένα σύνολο εντολών απορρόφησης ενέργειας σε κάθε κόμβο, G- a set of energy absorption commands at each node,
όπου σύμφωνα με μια βασική πραγμάτωση της εφεύρεσης αυτή περιλαμβάνει πλεονεκτικά τα ακόλουθα βήματα where according to a basic embodiment of this invention it advantageously includes the following steps
α- ορισμού ενός σήματος εκκαθάρισης συναλλαγών ηλεκτρισμού, για κάθε ζώνη συναλλαγών ηλεκτρισμού , a- definition of an electricity trading clearing signal, for each electricity trading zone,
β-καθορισμού των εκκαθαρισθέντων ποσοτήτων έγχυσης ενέργειας σε κάθε κόμβο, με όρια εντολών έγχυσης τα οποία είναι μικρότερα ή ίσα με το αντίστοιχο σήμα εκκαθάρισης της ζώνης συναλλαγών ηλεκτρισμού , b-determining the cleared amounts of energy injection at each node, with injection order limits that are less than or equal to the corresponding clearing signal of the electricity trading zone,
γ-καθορισμού των εκκαθαρισθέντων ποσοτήτων απορρόφησης ενέργειας σε κάθε κόμβο, με όρια εντολών απορρόφησης τα οποία είναι μεγαλύτερα ή ίσα με το αντίστοιχο σήμα εκκαθάρισης της ζώνης συναλλαγών ηλεκτρισμού , δ-ορισμού των ροών των γραμμών μεταφοράς οι οποίες είναι μικρότερες ή ίσες με το αντίστοιχο όριο μεταφορικής ικανότητας, c-determining the cleared amounts of energy absorption at each node, with limits of absorption orders that are greater than or equal to the corresponding clearing signal of the electricity trading zone, d-determining the flows of transmission lines that are less than or equal to the corresponding limit carrying capacity,
ε-καθορισμού των ποσοτήτων ενέργειας συναλλαγών μεταξύ των ζωνών συναλλαγών ηλεκτρισμού , με κατεύθυνση από μία ζώνη με μικρότερο σήμα εκκαθάρισης σε μία ζώνη με υψηλότερο σήμα εκκαθάρισης, e-determining the amounts of energy traded between the electricity trading zones, with a direction from a zone with a lower clearing signal to a zone with a higher clearing signal,
στ-καθορισμού του ενεργειακού ισοζυγίου κάθε ζώνης συναλλαγών ηλεκτρισμού, των αντίστοιχων κομβικών καθαρών εγχύσεων ενέργειας των κόμβων οι οποίοι περιλαμβάνονται εντός της ζώνης συναλλαγών ηλεκτρισμού, και τις συναλλαγές ενέργειας με όλες τις διασυνδεδεμένες ζώνες συναλλαγών ηλεκτρισμού. f- determining the energy balance of each electricity trading zone, the corresponding nodal net energy injections of the nodes included within the electricity trading zone, and the energy transactions with all the interconnected electricity trading zones.
Η μέθοδος η οποία προτείνεται σε αυτή την εφεύρεση συνδυάζει το πρότυπο μοντέλο κομβικής ροής του φυσικού επιπέδου με τις διαισθητικές συνθήκες εκκαθάρισης των διαζωνικών συναλλαγών του εμπορικού επιπέδου. The method proposed in this invention combines the standard nodal flow model of the physical level with the intuitive clearing conditions of cross-zonal transactions of the commercial level.
Οι περιορισμοί φυσικής ροής μοντελοποιούνται σε κομβικό επίπεδο, δηλαδή με τις εξισώσεις (2)-(5) και ορισμούς (7), (8). Αντί του ισοζυγίου ισχύος του συστήματος (6) χρησιμοποιούνται οι εξισώσεις ζωνικού ισοζυγίου ισχύος (11 )-(12). Η συνοπτική διαμόρφωση παρουσιάζεται παρακάτω, Physical flow constraints are modeled at the nodal level, i.e. with equations (2)-(5) and definitions (7), (8). Instead of the system power balance (6), the zonal power balance equations (11 )-(12) are used. The brief configuration is shown below,
ξεκινώντας με τον περιορισμό της δυναμικότητας της ποσότητας της προμήθειας και της ζήτησης: starting with limiting the quantity capacity of supply and demand:
στη συνέχεια τα όρια δυναμικότητας ροής ισχύος γραμμής: then the line power flow capacity limits:
όπου η ροή ισχύος γραμμής μεταφοράς FLιορίζεται ως: where the transmission line power flow FL is defined as:
και τέλος το ισοζύγιο ισχύος: and finally the power balance:
όπου η ζωνική έγχυση ΑΙΖορίζεται ως: where zonal injection is defined as:
Με αυτή την έννοια, οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τις ροές ενέργειας είναι οι κομβικές καθαρές εγχύσεις ΝΙη= Xsn- Xdn. Δεν λαμβάνονται υπόψη οι παράμετροι ΚΚΠ, και επομένως οι κομβικές καθαρές εγχύσεις είναι η πρωταρχική μεταβλητή του προβλήματος, και η κατανομή των ζωνικών εγχύσεων στους εσωτερικούς κόμβους επιλύεται από τις συνθήκες βελτιστοποίησης. Επιπρόσθετα, δε γίνεται καμία τροποποίηση (εξάλειψη) των ΣΚΜΙ, οι οποίοι είναι σύμφωνοι με τις ροές ισχύος, και επομένως ο χώρος λύσεων δε μειώνεται - όπως στον αναφερόμενο αλγόριθμο δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών της ΔΚΕ -, και οι φυσικές ροές μπορούν να φτάσουν έως τα φυσικά τους όρια, δηλαδή δεν τίθενται αυστηρότερα τεχνητά όρια στους «κρίσιμους κλάδους» μέσω της εν λόγω εξάλειψης συγκεκριμένων ΣΚΜΙ. In this sense, the main factors influencing the energy flows are the nodal net injections NIn= Xsn- Xdn. The CMP parameters are not considered, and therefore the nodal net injections are the primary variable of the problem, and the distribution of zonal injections at the internal nodes is solved by the optimization conditions. Additionally, there is no modification (elimination) of the SCMIs, which are consistent with the power flows, and therefore the solution space is not reduced - as in the mentioned DKE intuitive transaction creation algorithm -, and the natural flows can reach up to the natural the limits, i.e. no stricter artificial limits are placed on "critical sectors" through said elimination of specific SCMIs.
Παρά την εισαγωγή των μεταβλητών συναλλαγών (24)-(28) στο μοντέλο, η λύση του, ως ένα πρότυπο πρόβλημα βελτιστοποίησης ΓΠ με την αντικειμενική συνάρτηση (1), δεν μπορεί να εγγυηθεί διαισθητικές συναλλαγές. Επιπλέον, μπορεί να αποφέρει παραδόξως αποδεκτές ή μη-αποδεκτές προσφορές έγχυσης/απορρόφησης σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης ΜΡΖοριακή/σκιώδη τιμή του περιορισμού (28) Τα γεγονότα αυτά θεωρητικά είναι αναμενόμενα και να μπορούν να εξηγηθούν περαιτέρω αναλύοντας τις συνθήκες ΚΚΤ του διαμορφωμένου προβλήματος: Despite introducing the trading variables (24)-(28) into the model, its solution, as a standard GA optimization problem with the objective function (1), cannot guarantee intuitive trading. Furthermore, it may yield surprisingly acceptable or non-acceptable injection/absorption bids with respect to the zonal clearing value MPZorial/shadow value of the constraint (28) These events are theoretically expected and can be further explained by analyzing the KKT conditions of the formulated problem :
Α-Οι μεταβλητές συναλλαγών είναι εξαρτημένες μεταβλητές, όπως εξηγείται στην περίπτωση της ενότητας 2. A-Transaction variables are dependent variables, as explained in the case of section 2.
Β-Οι συνθήκες βελτιστοποίησης ΚΚΤ έμμεσα ορίζουν τις κομβικές τιμές οι οποίες υπερισχύουν των ζωνικών τιμών και καθορίζουν τη βέλτιστη λύση των Xsnκαι Χdη. B-The KKT optimization conditions indirectly define the nodal values which override the zonal values and determine the optimal solution of Xsn and Xd.
Αυτές οι κομβικές τιμές διαμορφώνονται έμμεσα ως εξής: These node values are implicitly configured as follows:
Επομένως, οι ποσότητες έγχυσης μπορούν να εκκαθαρίζονται σε μία ζωνική τιμή μικρότερη της αντίστοιχης προσφοράς τους, ή ισοδύναμα, οι ποσότητες απορρόφησης μπορούν να εκκαθαρίζονται σε μία ζωνική τιμή μικρότερη της αντίστοιχης προσφοράς τους. Οι περιπτώσεις αυτές συγκεντρωτικά ονομάζονται παραδόξως αποδεκτές προσφορές. Στην πραγματικότητα, η λύση με ΓΠ του προβλήματος (1), (24)-(28) είναι η ίδια με τη λύση του Πρότυπου Μοντέλου βάσει Ροών. Therefore, injection quantities may be cleared at a zonal price less than their respective bid, or equivalently, absorption quantities may be cleared at a zonal price less than their respective bid. These cases are collectively called oddly acceptable offers. In fact, the GA solution of problem (1), (24)-(28) is the same as the solution of the Flow-Based Standard Model.
Προκειμένου να επιτευχθεί μία λύση με διαισθητικές συναλλαγές και μη-παραδόξως εκκαθαρισθείσες ποσότητες έγχυσης/απορρόφησης ενέργειας, πρέπει να ικανοποιούνται οι ακόλουθες συνθήκες: In order to achieve a solution with intuitive trade-offs and non-paradoxically cleared amounts of energy injection/absorption, the following conditions must be satisfied:
Α-οι ποσότητες έγχυσης και απορρόφησης πρέπει να εκκαθαρίζονται, μόνο σε περίπτωση θετικού πλεονάσματος της προσφοράς τους σε σχέση με ζωνική τιμή εκκαθάρισης, δηλαδή: A-injection and absorption quantities must be cleared, only in case of a positive surplus of their supply in relation to a zonal clearing price, that is:
Β-Λαμβάνοντας υπόψη ότι η συναλλαγή EXeμπορεί να χωριστεί σε δύο κατευθυντικές μη-αρνητικές ποσότητες EXe= ΕΧe+ - ΕΧ<e->, αυτές οι κατευθυντικές ποσότητες συναλλαγών πρέπει να εκκαθαρίζονται μόνο σε περιπτώσεις θετικού πλεονάσματος σε σχέση με τη διαφορά των ζωνικών τιμών εκκαθάρισης, δηλαδή: B-Considering that the transaction EXe can be divided into two directional non-negative quantities EXe= ΕΧe+ - ΕΧ<e->, these directional trade quantities must be cleared only in cases of positive surplus in relation to the difference of the zonal clearing prices, namely:
Σε μία προηγμένη ενσωμάτωση της μεθόδου επίλυσης η οποία προτείνεται σε αυτή την εφεύρεση, οι συνθήκες (30)-(33) διαμορφώνονται ως εξισώσεις συμπληρωματικότητας, και συνδέονται με τις αντίστοιχες μεταβλητές οι οποίες καθορίζουν τις συνθήκες εκκαθάρισης της αγοράς. Οι (24)-(28) διαμορφώνονται επίσης ως εξισώσεις συμπληρωματικότητας καθορίζοντας τις συνθήκες του συστήματος. In an advanced embodiment of the solution method proposed in this invention, the conditions (30)-(33) are formulated as complementarity equations, and are linked to the corresponding variables which determine the market clearing conditions. (24)-(28) are also formulated as complementarity equations specifying the system conditions.
Αυτές οι συνθήκες συστήματος εγγυώνται ότι όλες οι φυσικές ροές θα επιτευχθούν στα όριά τους. Οι συνθήκες αγοράς εγγυώνται ότι, σε μία λύση με συμφόρηση ροής, το πολύ μία κατευθυντική συναλλαγή μπορεί να είναι διαισθητικά θετική για κάθε συναλλαγή. Οι συνθήκες της αγοράς εγγυώνται ότι οι προσφορές έγχυσης και απορρόφησης θα εκκαθαριστούν διαισθητικά σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς. These system conditions guarantee that all natural flows will reach their limits. Market conditions guarantee that, in a flow-congested solution, at most one directional trade can be intuitively positive for each trade. Market conditions guarantee that injection and absorption bids will intuitively clear relative to the zonal market clearing price.
Η διατύπωση πρακτικά αντιπροσωπεύει δύο βασικά/μείζονα προβλήματα τα οποία ωθούνται να ισορροπήσουν: το πρώτο πρόβλημα στοχεύει στη μεγιστοποίηση του πλεονάσματος έγχυσης/απορρόφησης υπό τα αντίστοιχα όρια των προσφορών έγχυσης/απορρόφησης ενώ το δεύτερο πρόβλημα στοχεύει στη μεγιστοποίηση του πλεονάσματος των διαισθητικών συναλλαγών. Και στα δύο προβλήματα οι ποσότητες υπόκεινται σε όρια τα οποία τίθενται έμμεσα από τα όρια φυσικής ροής των γραμμών μεταφοράς. Η εξίσωση ζωνικού ισοζυγίου ισορροπεί τα δύο προβλήματα: The formulation practically represents two basic/major problems which are driven to balance: the first problem aims at maximizing the surplus of injection/absorption under the respective limits of injection/absorption bids while the second problem aims at maximizing the surplus of intuitive trades. In both problems the quantities are subject to limits which are indirectly set by the physical flow limits of the transmission lines. The zonal balance equation balances the two problems:
- παρέχοντας τις ζωνικές τιμές εκκαθάρισης, κοινές και στα δύο προβλήματα, και - εξισορροπώντας τις ζωνικές εγχύσεις του πρώτου προβλήματος με τις ποσότητες συναλλαγών του δεύτερου προβλήματος. - providing the zonal clearing values, common to both problems, and - balancing the zonal injections of the first problem with the transaction quantities of the second problem.
Σύμφωνα με μία ακόμη προηγμένη ενσωμάτωση της παρούσας εφεύρεσης, παρέχονται οι συνθήκες εκκαθάρισης των προσφορών έγχυσης, σε κομβικό επίπεδο, σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, όπου ανήκει ο κόμβος. Η εκκαθάριση των προσφορών έγχυσης πρέπει να εξασφαλίζει το θετικό πλεόνασμα των εκκαθαρισθέντων κομβικών ποσοτήτων σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς. According to a further advanced embodiment of the present invention, the settlement conditions of the injection offers are provided, at the node level, in relation to the zonal settlement price of the market to which the node belongs. Clearing of injection bids must ensure the positive surplus of cleared nodal quantities over the zonal market clearing price.
Ακόμη μια περαιτέρω ενσωμάτωση της παρούσας εφεύρεσης παρέχει τις συνθήκες εκκαθάρισης των προσφορών απορρόφησης, σε κομβικό επίπεδο, σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, όπου ανήκει ο κόμβος. Η εκκαθάριση των προσφορών απορρόφησης πρέπει να εξασφαλίζει το θετικό πλεόνασμα των εκκαθαρισθέντων κομβικών ποσοτήτων σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς. Yet a further embodiment of the present invention provides the clearing conditions of absorption bids, at a node level, relative to the zonal clearing price of the market to which the node belongs. The clearing of absorption bids must ensure the positive surplus of cleared nodal quantities over the zonal market clearing price.
Μία ακόμη προηγμένη ενσωμάτωση της παρούσας εφεύρεσης παρέχει τις συνθήκες εκκαθάρισης της έγχυσης και της απορρόφησης ενέργειας, σε περίπτωση επιπρόσθετων γραμμικών περιορισμών οι οποίοι εμπλέκουν τις κομβικές ποσότητες έγχυσης και απορρόφησης ενέργειας. A further advanced embodiment of the present invention provides the clearing conditions for energy injection and absorption, in case of additional linear constraints involving the nodal quantities of energy injection and absorption.
Μία ακόμη προτιμώμενη ενσωμάτωση τους παρούσας εφεύρεσης παρέχει τις άμεσες συνθήκες για τον ορισμό των διαισθητικών συναλλαγών, δηλαδή οι ποσότητες των συναλλαγών οι οποίες συναλλάσσονται από μία ζώνη με χαμηλότερη τιμή σε μία ζώνη με υψηλότερη τιμή. A further preferred embodiment of the present invention provides the immediate conditions for defining intuitive trades, i.e. the quantities of trades that are traded from a zone with a lower price to a zone with a higher price.
Περισσότερα χαρακτηριστικά ορίζονται στις αντίστοιχες αξιώσεις παρακάτω. More features are defined in the corresponding claims below.
Κάποιες υποδειγματικές ενσωματώσεις αυτής της εφεύρεσης περιγράφονται λεπτομερώς σε συνδυασμό με τα συνοδευόμενα σχεδιαγράμματα. Επισημαίνεται ότι οι ενσωματώσεις αυτής της εφεύρεσης και τα χαρακτηριστικά αυτών μπορούν να συνδυαστούν αμοιβαία μεταξύ τους χωρίς καμία αντίκρουση. Some exemplary embodiments of this invention are described in detail in conjunction with the accompanying drawings. It is pointed out that the embodiments of this invention and the features thereof can be mutually combined with each other without any contradiction.
Επιπλέον προτιμώμενες ενσωματώσεις αυτής της εφεύρεσης παρουσιάζονται παρακάτω. Additional preferred embodiments of this invention are presented below.
Μία κύρια ενσωμάτωση της παρούσας εφεύρεσης, παρέχει τις συνθήκες εκκαθάρισης των προσφορών έγχυσης, σε κομβικό επίπεδο, σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, όπου ανήκει ο κόμβος. Η εκκαθάριση των προσφορών έγχυσης πρέπει να εξασφαλίζει το θετικό πλεόνασμα των εκκαθαρισθέντων κομβικών ποσοτήτων σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς. Σε αυτή, η συνθήκη εκκαθάρισης της κομβικής έγχυσης λαμβάνει υπόψη τη σκιώδη (πρόσθετη) αξία οποιουδήποτε περιορισμού ο οποίος ορίζει ένα άνω όριο στην ποσότητα έγχυσης. A main embodiment of the present invention provides the clearing conditions of the injection offers, at the node level, relative to the zonal clearing price of the market to which the node belongs. Clearing of injection bids must ensure the positive surplus of cleared nodal quantities over the zonal market clearing price. In this, the nodal injection clearing condition takes into account the shadow (additional) value of any constraint that sets an upper bound on the injection amount.
Οι ποσότητες προμήθειας περιορίζονται άμεσα από τα αντίστοιχα όρια δυναμικότητας (24), και έμμεσα από τους περιορισμούς (26)-(27). Πιο συγκεκριμένα, κάθε περιορισμός ροής ορίζει ένα άνω όριο για τις ποσότητες έγχυσης ως εξής: Supply quantities are limited directly by the corresponding capacity limits (24), and indirectly by constraints (26)-(27). More specifically, each flow constraint sets an upper bound on the injection quantities as follows:
Στους παραπάνω έμμεσους ορισμούς του άνω ορίου οι ποσότητες Rfl<up>,Rfl<lo>ερμηνεύονται ως οριακές τιμές μείωσης έγχυσης, ή ισοδύναμα αύξηση του άνω ορίου έγχυσης, προκειμένου να ελαφρυνθεί η συμφόρηση. In the above indirect upper limit definitions the quantities Rfl<up>,Rfl<lo> are interpreted as injection reduction limit values, or equivalently increasing the injection upper limit, in order to relieve congestion.
Λαμβάνοντας τις οριακές τιμές προμήθειας όπως στις (24), (34) και (35), η συνθήκη εκκαθάρισης των ποσοτήτων έγχυσης εκφράζεται με την ακόλουθη μορφή συμπληρωματικότητας: Taking the marginal supply values as in (24), (34) and (35), the clearing condition for injection quantities is expressed in the following complementarity form:
Σε μια επιπλέον ενσωμάτωση της παρούσας εφεύρεσης, παρέχονται οι συνθήκες εκκαθάρισης των προσφορών απορρόφησης, σε κομβικό επίπεδο, σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς, όπου ανήκει ο κόμβος. Η εκκαθάριση των προσφορών απορρόφησης πρέπει να εξασφαλίζει το θετικό πλεόνασμα των εκκαθαρισθέντων κομβικών ποσοτήτων σε σχέση με τη ζωνική τιμή εκκαθάρισης της αγοράς. Σε αυτή, η συνθήκη εκκαθάρισης της κομβικής απορρόφησης λαμβάνει υπόψη τη σκιώδη (πρόσθετη) αξία οποιουδήποτε περιορισμού ο οποίος ορίζει ένα άνω όριο στην ποσότητα απορρόφησης. In a further embodiment of the present invention, the clearing conditions of the absorption bids are provided, at the node level, relative to the zonal clearing price of the market to which the node belongs. The clearing of absorption bids must ensure the positive surplus of cleared nodal quantities over the zonal market clearing price. In this, the nodal absorption clearing condition takes into account the shadow (additional) value of any constraint that sets an upper bound on the amount of absorption.
Οι ποσότητες ζήτησης περιορίζονται άμεσα από τα αντίστοιχα όρια δυναμικότητας (25), και έμμεσα από τους περιορισμούς (26)-(27). Πιο συγκεκριμένα, κάθε περιορισμός ροής ορίζει ένα άνω όριο για τις ποσότητες απορρόφησης ως εξής: Demand quantities are limited directly by the corresponding capacity limits (25), and indirectly by constraints (26)-(27). More specifically, each flux constraint sets an upper bound on the absorption quantities as follows:
Στους παραπάνω έμμεσους ορισμούς του άνω ορίου οι ποσότητες Rfl<up>,Rfl<lo>ερμηνεύονται ως οριακές τιμές μείωσης απορρόφησης, ή ισοδύναμα αύξηση του άνω ορίου απορρόφησης, προκειμένου να ελαφρυνθεί η συμφόρηση. In the above indirect definitions of the upper limit the quantities Rfl<up>,Rfl<lo> are interpreted as absorption reduction limit values, or equivalently an increase of the upper absorption limit, in order to alleviate the congestion.
Λαμβάνοντας τις οριακές τιμές προμήθειας όπως στις (25), (37) και (38), η συνθήκη εκκαθάρισης των ποσοτήτων απορρόφησης εκφράζεται με την ακόλουθη μορφή συμπληρωματικότητας: Taking the marginal supply values as in (25), (37) and (38), the clearing condition for absorption quantities is expressed in the following complementarity form:
Μία ακόμη περαιτέρω πραγμάτωση αυτής της εφεύρεσης παρέχει μία γενικευμένη επέκταση της εν λόγω πρώτης και δεύτερης ενσωμάτωσης, δηλαδή τις συνθήκες εκκαθάρισης της έγχυσης και της απορρόφησης ενέργειας, σε περίπτωση που επιπρόσθετοι γραμμικοί περιορισμοί εμπλέκουν ποσότητες έγχυσης Xsn ,ποσότητες απορρόφησης Xdnκαι άλλες μεταβλητές Xu δηλαδή: A still further embodiment of this invention provides a generalized extension of said first and second embodiment, i.e. the clearing conditions of energy injection and absorption, in case additional linear constraints involve injection quantities Xsn , absorption quantities Xdn and other variables Xu ie:
όπου x<T>= [Xs, Xd, Xu] , ή ισοδύναμα where x<T>= [Xs, Xd, Xu] , or equivalent
Κάθε περιορισμός j ορίζει ένα έμμεσο άνω όριο των ποσοτήτων Xsnκαι Xdnως εξής: Each constraint j defines an implicit upper bound on the quantities Xsn and Xdn as follows:
Στους παραπάνω έμμεσους ορισμούς του άνω ορίου η ποσότητα Rjερμηνεύεται ως η οριακή τιμή μείωσης της έγχυσης ή της απορρόφησης, ή ισοδύναμα αύξηση του άνω ορίου έγχυσης ή απορρόφησης, προκειμένου να ελαφρυνθεί η συμφόρηση του περιορισμού. In the above indirect definitions of the upper limit the quantity Rj is interpreted as the limiting value of reducing the injection or absorption, or equivalently increasing the upper limit of injection or absorption, in order to relieve the congestion of the constraint.
Λαμβάνοντας τις οριακές τιμές έγχυσης όπως στις (41) και (42), η συνθήκη εκκαθάρισης των ποσοτήτων έγχυσης εκφράζεται με την ακόλουθη μορφή συμπληρωματικότητας: Taking the injection threshold values as in (41) and (42), the clearing condition of the injection quantities is expressed in the following complementarity form:
Λαμβάνοντας τις οριακές τιμές απορρόφησης όπως στις (43) και (44), η συνθήκη εκκαθάρισης των ποσοτήτων απορρόφησης εκφράζεται με την ακόλουθη μορφή συμπληρωματικότητας: Taking the absorption threshold values as in (43) and (44), the clearing condition of the absorption quantities is expressed in the following complementarity form:
Μία περαιτέρω πραγμάτωση αυτής της εφεύρεσης παρέχει τις άμεσες συνθήκες για τον ορισμό των διαισθητικών συναλλαγών, δηλαδή των ποσοτήτων συναλλαγών οι οποίες συναλλάσσονται από μία ζώνη με χαμηλότερη τιμή προς μία ζώνη με υψηλότερη τιμή. A further embodiment of this invention provides the immediate conditions for the definition of intuitive trades, i.e. trade quantities which are traded from a zone with a lower price to a zone with a higher price.
Μία συναλλαγή EXeλαμβάνεται ως η διαφορά δύο κατευθυντικών μη-αρνητικών ποσοτήτων EXe= ΕΧ<e+>- ΕΧ<e->, μόνο μία εκ των οποίων μπορεί να είναι μη-μηδενική. Οι κατευθυντικές ποσότητες συναλλαγών πρέπει να εκκαθαρίζονται διαισθητικά σε σχέση με τη διαφορά των ζωνικών τιμών εκκαθάρισης. A transaction EXe is taken as the difference of two directional non-negative quantities EXe= ΕΧ<e+>- ΕΧ<e->, only one of which can be non-zero. Directional trading quantities should be intuitively cleared against the difference of the zonal clearing prices.
Για κάθε κατεύθυνση συναλλαγών, η αντίστοιχη μεταβλητή της θετικής διαφοράς τιμής ΡΡd ορίζεται ως εξής: For each trading direction, the corresponding variable of the positive price difference PPd is defined as follows:
Οι συνθήκες επιβάλλουν ότι μόνο μία από τις ποσότητες ΡΡde(z,z') και ΡΡd<->e(z,z') μπορεί να είναι θετική, ενώ η άλλη θα είναι μηδενική. The conditions dictate that only one of the quantities PPde(z,z') and PPd<->e(z,z') can be positive, while the other will be zero.
Υπό τον ορισμό ποια κατεύθυνση καθιστά θετική μία διαφορά ζωνικών τιμών, οι ακόλουθες συνθήκες επιβάλλουν ότι μόνο η κατευθυντική συναλλαγή με ΡΡd ≥ 0 θα εκκαθαριστεί, δηλαδή μπορεί να έχει θετική τιμή. Αντίστοιχα η αντίστροφη Under the definition of which direction makes a zonal price difference positive, the following conditions impose that only the directional trade with PPd ≥ 0 will be cleared, that is, it can have a positive value. Correspondingly the reverse
κατευθυντική συναλλαγή με PPd = 0 θα είναι μηδενική. directional trade with PPd = 0 will be zero.
Συνοπτικά, οι συνθήκες (47)-(50) εγγυώνται ότι η εκκαθαρισθείσα ποσότητα In summary, conditions (47)-(50) guarantee that the cleared quantity
συναλλαγής μεταξύ δύο ζωνών προσφορών είναι διαισθητικά συνδεδεμένες με τη transaction between two bid zones are intuitively connected to the
διαφορά τιμών των ζωνών αυτών. price difference of these zones.
Για την περίπτωση στην οποία δεν υπάρχουν επιπρόσθετοι γραμμικοί περιορισμοί For the case in which there are no additional linear constraints
(40) οι οποίοι εμπλέκουν κομβικές ποσότητες έγχυσης και απορρόφησης, η (40) which involve injection and absorption nodal quantities, h
ολοκληρωμένη μέθοδος επίλυσης είναι η επίλυση του παρακάτω συνόλου integrated solution method is to solve the following set
συνθηκών: conditions:
Σε περίπτωση που υπάρχουν επιπρόσθετοι γραμμικοί περιορισμού τύπου (40), In case there are additional constraint linears of type (40),
τότε η συνθήκη (56) αντικαθίσταται από: then condition (56) is replaced by:
και η συνθήκη (57) αντικαθίσταται από: and condition (57) is replaced by:
Σύμφωνα με την εφεύρεση η μέθοδος αποφέρει μία λύση η οποία καθορίζει: According to the invention, the method yields a solution which determines:
1) μία τιμή εκκαθάρισης της αγοράς για κάθε ζώνη προσφορών/συναλλαγών, 2) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες των προσφορών έγχυσης, οι οποίες πρόκειται να εγχυθούν σε κάθε κόμβο, η τιμή προσφοράς των οποίων είναι μικρότερη ή ίση από την αντίστοιχη τιμή εκκαθάρισης της αγοράς της ζώνης προσφορών/συναλλαγών, 1) a market clearing price for each bid/trade zone, 2) the cleared quantities of injection bids, to be injected into each node, whose bid price is less than or equal to the corresponding market clearing price of the zone offers/transactions,
3) τις εκκαθαρισθείσες ποσότητες των προσφορών απορρόφησης, οι οποίες πρόκειται να απορροφηθούν σε κάθε κόμβο, η τιμή προσφοράς των οποίων είναι μεγαλύτερη ή ίση από την αντίστοιχη τιμή εκκαθάρισης της αγοράς της ζώνης προσφορών/συναλλαγών, 3) the cleared quantities of absorption offers, which are to be absorbed at each node, the offer price of which is greater than or equal to the corresponding market clearance price of the offer/transaction zone,
4) τις ροές των γραμμών μεταφοράς, οι οποίες είναι μικρότερες ή ίσες με το αντίστοιχο όριο μεταφορικής ικανότητας, 4) the flows of transmission lines, which are less than or equal to the corresponding transmission capacity limit,
5) τις ποσότητες των συναλλαγών ενέργειας οι οποίες θα μεταφερθούν μεταξύ των ζωνών προσφορών/συναλλαγών, με κατεύθυνση από μία ζώνη προσφορών/συναλλαγών με μικρότερη τιμή εκκαθάρισης σε μία ζώνη προσφορών/συναλλαγών με υψηλότερη τιμή εκκαθάρισης, 5) the quantities of energy transactions that will be transferred between bidding/trading zones, in the direction from a bidding/trading zone with a lower clearing price to a bidding/trading zone with a higher clearing price,
6) το ενεργειακό ισοζύγιο σε κομβικό επίπεδο, το οποίο λαμβάνεται έμμεσα μέσω της χρήσης των ΣΚΜΙ, και 6) the energy balance at the nodal level, which is obtained indirectly through the use of SCMIs, and
7) το ενεργειακό ισοζύγιο σε επίπεδο ζώνης προσφορών/συναλλαγών, σύμφωνα με τις αντίστοιχες καθαρές εγχύσεις ενέργειας σε κάθε κόμβο της ζώνης προσφορών/συναλλαγών, και τις συναλλαγές ενέργειας με όλες τις διασυνδεδεμένες ζώνες προσφορών/συναλλαγών. 7) the energy balance at the bidding/trading zone level, according to the respective net energy injections to each bidding/trading zone node, and the energy transactions with all interconnected bidding/trading zones.
Η μέθοδος που παρουσιάζεται εδώ έχει ως αποτέλεσμα ένα μοντέλο το οποίο είναι τόσο θεωρητικά όσο και πρακτικά αποδοτικό σε επίπεδο κοινωνικού πλεονάσματος και των εκκαθαρισθέντων διαισθητικών συναλλαγών. The method presented here results in a model that is both theoretically and practically efficient at the level of social surplus and cleared intuitive transactions.
Η προτεινόμενη μέθοδος επιτυγχάνει ταυτόχρονα μία φυσικά εφικτή και «εμπορικά» λογική επίλυση, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις «δικαιοσύνης» και «λογικής» των σχεδιαστών και των συμμετεχόντων της αγοράς σε επίπεδο διαισθητικών εμπορικών συναλλαγών [9], The proposed method simultaneously achieves a physically feasible and "commercially" reasonable solution, satisfying the "fairness" and "reasonableness" requirements of designers and market participants at the level of intuitive commercial transactions [9],
Η μέθοδος επίλυσης αυτής της εφεύρεσης που χρησιμοποιείται εδώ μπορεί επομένως να διατυπωθεί ως ένα μαθηματικό πρόβλημα προγραμματισμού, π.χ. ως ένα Πρόβλημα Μικτής Συμπληρωματικότητας, το οποίο αποτελείται από γραμμικές συνθήκες συμπληρωματικότητας των αντίστοιχων μεταβλητών ποσότητας και τιμής, ή π.χ. ως ένα πρόβλημα Τετραγωνικού Προγραμματισμού, το οποίο μπορεί να λυθεί είτε με εμπορικά διαθέσιμους επιλυτές ή με κατάλληλα διαμορφωμένα προγράμματα επίλυσης/ αλγορίθμους. The solution method of this invention used herein can therefore be formulated as a mathematical programming problem, e.g. as a Mixed Complementarity Problem, which consists of linear complementarity conditions of the corresponding quantity and price variables, or e.g. as a Quadratic Programming problem, which can be solved either with commercially available solvers or with properly designed solvers/algorithms.
Οι πραγματώσεις αυτής της εφεύρεσης είναι κατάλληλες για την εκκαθάριση των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας με μία υβριδική διαμόρφωση του συστήματος, και πιο συγκεκριμένα διαμόρφωση βασισμένη στους κόμβους για τη διαχείριση της συμφόρησης στους κλάδους του συστήματος, και ζωνική διαμόρφωση για τις εμπορικές συναλλαγές μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3. Embodiments of this invention are suitable for clearing electricity markets with a hybrid system configuration, and more specifically a node-based configuration for managing congestion in system branches, and a zonal configuration for trading between interconnected bidding zones , as shown in Figure 3.
Η παρούσα εφεύρεση αφορά κομβικές προσφορές - σε αντίθεση με τις προσφορές χαρτοφυλακίου - από τους συμμετέχοντες της αγοράς, επομένως είναι κατάλληλη για αγορές με κανόνες που προβλέπουν προσφορές ανά μονάδα - σε αντίθεση με τις προσφορές χαρτοφυλακίου Επομένως, οι Ευρωπαϊκές αγορές αφού αναμορφωθούν κατάλληλα - εφαρμόζοντας υποβολή προσφορών ανά μονάδα -μπορούν να εφαρμόσουν άμεσα την παρούσα εφεύρεση, υπογραμμίζοντας τη βιομηχανική της εφαρμοσιμότητα. The present invention concerns spot bids - as opposed to portfolio bids - by market participants, so it is suitable for markets with rules providing for unit bids - as opposed to portfolio bids Therefore, European markets after being suitably reformed - applying submission unit bids - can directly implement the present invention, highlighting its industrial applicability.
Σε σύγκριση με τον παραδοσιακό «αλγόριθμο δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών» ο οποίος εφαρμόζεται στη ΔΚΕ, οι συνθήκες του μοντέλου που παρουσιάζεται εδώ εγγυώνται ότι όλες οι φυσικές ροές θα περιορίζονται έως τα όρια μεταφορικής ικανότητας των αντίστοιχων γραμμών μεταφοράς - και όχι σε τεχνητά αυστηρότερα όρια, όπως συμβαίνει στον αναφερόμενο «αλγόριθμο δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών» - και οι ζωνικές εγχύσεις θα κατανέμονται δυναμικά σε εσωτερικούς κόμβους, με μη-στατικό τρόπο. Αυτή είναι η κύρια βελτίωση της προτεινόμενης μεθόδου επίλυσης σε σχέση με τον «αλγόριθμο δημιουργίας διαισθητικών συναλλαγών» που εφαρμόζεται σήμερα και ο οποίος έχει ενσωματωθεί στον επιλυτή EUPHEMIA των Ευρωπαϊκών ημερησίων αγορών [14]. Compared to the traditional "intuitive transaction generation algorithm" implemented in DKE, the model conditions presented here guarantee that all natural flows will be limited to the carrying capacity limits of the respective transmission lines - and not to artificially tighter limits such as happens in the mentioned "intuitive transaction generation algorithm" - and zone injections will be distributed dynamically to internal nodes, in a non-static way. This is the main improvement of the proposed solver method over the currently implemented "intuitive trade generation algorithm" that has been incorporated into the EUPHEMIA solver of the European day markets [14].
1 Βασική ονοματολογία 1 Basic nomenclature
Δείκτες και Σύνολα Indexes and Totals
n Δείκτης των κόμβων του συστήματος n Index of system nodes
n(z) Δείκτης των κόμβων του συστήματος εντός μίας ζώνης προσφορών z n(z) Index of system nodes within a bid zone z
z Δείκτης των ζωνών προσφορών z Index of bid zones
e Δείκτης των συναλλαγών μεταξύ των διασυνδεδεμένων ζωνών προσφορών e Index of transactions between interconnected bidding zones
e(z, z') Συναλλαγή από τη ζώνη προσφορών z στη ζώνη προσφορών z' e(z, z') Trade from bid zone z to bid zone z'
i Δείκτης των γραμμών μεταφοράς (κλάδοι) i Index of transmission lines (branches)
l(η,η') Γ ραμμή μεταφοράς (κλάδος) η οποία ενώνει τους κόμβους n και n' l(n,n') C transmission line (branch) that joins nodes n and n'
Παράμετροι Parameters
Qsn, PsnΠοσότητα προσφοράς έγχυσης και τιμή στον κόμβο n , σε MWh και €/MWh, αντίστοιχα Qsn, Psn Injection bid amount and price at node n , in MWh and €/MWh, respectively
Qdn, PdnΠοσότητα προσφοράς απορρόφησης και τιμή στον κόμβο n , σε MWh και €/MWh, αντίστοιχα Qdn, Pdn Absorption bid quantity and price at node n , in MWh and €/MWh, respectively
FL<up>, FL<lo>Άνω (θετική τιμή) και κάτω (αρνητική τιμή) όρια διαθέσιμης φυσικής ροής στη γραμμής l , σε MW, αντίστοιχα. Αυτά τα όρια καλούνται επίσης Διαθέσιμο Περιθώριο Ροής (ΔΠΡ) στην ορολογία της μοντελοποίησης που είναι βασισμένη στις ροές. FL<up>, FL<lo>Upper (positive value) and lower (negative value) limits of available natural flux on line l , in MW, respectively. These limits are also called Available Flow Margin (AFR) in the terminology of flow-based modeling.
ΖΙΜe,zΠίνακας αντιστοίχισης συναλλαγών / ζωνών, ο οποίος λαμβάνει μία θετική (τιμή = 1) και αρνητική (τιμή = -1) για κάθε συναλλαγή e που πραγματοποιείται από / προς τη ζώνη προσφορών ζ, αντίστοιχα. Όλες οι υπόλοιπες τιμές της γραμμής e του πίνακα είναι μηδενικές. ΖΜΜe,z Transaction / zone mapping table, which takes a positive (value = 1) and negative (value = -1) for each transaction e made from / to bid zone z, respectively. All other values of row e of the table are zero.
PTDFi,nΣυντελεστής Κατανομής Μεταφοράς Ισχύος της ροής στον κλάδο I σε σχέση με μία κομβική έγχυση στον κόμβο η και μία απορρόφηση από τον κόμβο αναφοράς του συστήματος. Ο πίνακας ΣΚΜΙ ικανοποιεί το ενεργειακό ισοζύγιο σε κάθε κόμβο, δηλαδή η κομβική καθαρή έγχυση ενέργειας (θετική ή αρνητική) είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα των ροών ενέργειας από και προς τους συνδεδεμένους (γειτονικούς) κόμβους. PTDFi,nTransport Distribution Factor Power of the flow in branch I relative to a nodal injection at node n and an absorption from the reference node of the system. The SKMI matrix satisfies the energy balance at each node, that is, the nodal net energy injection (positive or negative) is equal to the algebraic sum of the energy flows from and to the connected (neighboring) nodes.
ATCe<up>,ATCelo Άνω και κάτω όρια (Διαθέσιμες Δυναμικότητες Μεταφοράς) για την συναλλαγή e, σε MW, αντίστοιχα ATCe<up>,ATCelo Upper and lower limits (Available Transmission Capacities) for transaction e, in MW, respectively
GSKznΚλείδα Κατανομής Παραγωγής του κόμβου η σε σχέση με τη ζώνη προσφορών ζ GSKznGeneration Allocation Key of node h in relation to bidding zone z
Κύριες Μεταβλητές Main Variables
XsnΠοσότητα έγχυσης ενέργειας στον κόμβο η, σε MWh XsnAmount of energy injection into node h, in MWh
XdnΠοσότητα απορρόφησης ενέργειας στον κόμβο η, σε MWh XdnAmount of energy absorption at node h, in MWh
EXn∈ Ποσότητα της συναλλαγής e, σε MWh EXn∈ Amount of transaction e, in MWh
Rsn, RdnΣυμπληρωματική (δυική) μεταβλητή των περιορισμών μέγιστης ποσότητας έγχυσης και απορρόφησης ενέργειας στον κόμβο η, αντίστοιχα, σε €/MWh Rsn, RdnComplementary (binary) variable of maximum energy injection and energy absorption constraints at node n, respectively, in €/MWh
lo lo
Rfl<up>, RF Συμπληρωματικές (δυικές) μεταβλητές των περιορισμών του άνω και κάτω ορίου ροής της γραμμής μεταφοράς I, αντίστοιχα, σε €/MW Rfl<up>, RF Complementary (binary) variables of upper and lower flow limits of transmission line I, respectively, in €/MW
Rexe<up>, Rexe<lo>Συμπληρωματικές (δυικές) μεταβλητές των περιορισμών του άνω και κάτω ορίου της ποσότητας της συναλλαγής e, αντίστοιχα, σε €/MWh. Rexe<up>, Rexe<lo>Complementary (binary) variables of upper and lower limits of transaction quantity e, respectively, in €/MWh.
2 Αναφορές 2 References
[1] ENTSO=E, Capacity Allocation and Congestion Management Network Code (CACM NC), July 2015. Available at [1] ENTSO=E, Capacity Allocation and Congestion Management Network Code (CACM NC), July 2015. Available at
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32015R1222&from=EN [2] CWE REM, “CWE Enhanced Flow-Based MC feasibility report”, October 2011. Available at http://www.casc.eu/media/CWE%20FB%20Publications/CWE_FB-MC_feasibility_report_2.0_1910 201 1.pdf. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32015R1222&from=EN [2] CWE REM, “CWE Enhanced Flow-Based MC feasibility report”, October 2011. Available at http://www.casc.eu/media/CWE%20FB%20Publications/CWE_FB-MC_feasibility_report_2.0_1910 201 1.pdf.
[3] CWE REM, "CWE enhanced flow-based MC intuitiveness report", October 2013. Available at [3] CWE REM, "CWE enhanced flow-based MC intuitiveness report", October 2013. Available at
https://www.apxgroup.com/wp-content/uploads/2-CWE_FB-MC_intuitiveness_report_October-2013.pdf. https://www.apxgroup.com/wp-content/uploads/2-CWE_FB-MC_intuitiveness_report_October-2013.pdf.
[4] EPEXSPOT, “CWE Flow-Based Market Coupling Forum", October 2013. Available at https://www.epexspot.com/document/24695/CWE%20FB%20MC%20Market%20Forum% 2C%200ctober%201 0th%2C%20201 3.pdf. [4] EPEXSPOT, “CWE Flow-Based Market Coupling Forum”, October 2013. Available at https://www.epexspot.com/document/24695/CWE%20FB%20MC%20Market%20Forum% 2C%200ctober%201 0th %2C%20201 3.pdf.
[5] CASC, “Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approvalrequest, Annex 16.18 Flow-Based intuitive explained”, August 2014. Available at http://www.casc.eu/media/Annex%201 6_18%20Flow-Based%20intuitive%20explained.pdf. [5] CASC, “Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval request, Annex 16.18 Flow-Based intuitive explained”, August 2014. Available at http://www.casc.eu/media/Annex%201 6_18 %20Flow-Based%20intuitive%20explained.pdf.
[6] CREG, “Position Paper of CWE NRAs on Flow-Based Market Coupling”, March 2015. Available at http://www.cre.fr/en/documents/deliberations/approval/flow-basedmarket-coupling/position-paper-of-cwe-nras-on-flow-based-market-coupling. [6] CREG, “Position Paper of CWE NRAs on Flow-Based Market Coupling”, March 2015. Available at http://www.cre.fr/en/documents/deliberations/approval/flow-basedmarket-coupling/position- paper-of-cwe-nras-on-flow-based-market-coupling.
[7] European Market Design Working Group, “Flow-Based Market Coupling Status Update”, April 2015. Available at http://publications.elia.be/upload/UG_upload/QEJA90KQLV.pdf. [7] European Market Design Working Group, “Flow-Based Market Coupling Status Update”, April 2015. Available at http://publications.elia.be/upload/UG_upload/QEJA90KQLV.pdf.
[8] E-Control, “Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval-request”, May 2014. Available at [8] E-Control, “Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval-request”, May 2014. Available at
http://www.econtrol.at/portal/page/portal/medienbibliothek/statistik/dokumente/pdfs/CWE%20FB%20M C%20Approval%20document.pdf. http://www.econtrol.at/portal/page/portal/medienbibliothek/statistik/dokumente/pdfs/CWE%20FB%20M C%20Approval%20document.pdf.
[9] CREG, “NRA public consultation on Flow Based Market Coupling, Synthesis of respondents’ answers", July 2014. Available at http://www.cre.fr/en/documents/publicconsultations/flow-based-market-coupling-fb-mc-and-its-implementation-in-the-cweregion/read-the-synthesis-of-the-answers-to-the-public-consultation. [9] CREG, "NRA public consultation on Flow Based Market Coupling, Synthesis of respondents' answers", July 2014. Available at http://www.cre.fr/en/documents/publicconsultations/flow-based-market-coupling -fb-mc-and-its-implementation-in-the-cweregion/read-the-synthesis-of-the-answers-to-the-public-consultation.
[10] ENTSO-E, “Procedures for cross-border transmission capacity assessments”, October 2001 . Available at https://www.entsoe.eu/fileadmin/user_upload/_library/ntc/entsoe_proceduresCapacityAss essments.pdf. [10] ENTSO-E, "Procedures for cross-border transmission capacity assessments", October 2001. Available at https://www.entsoe.eu/fileadmin/user_upload/_library/ntc/entsoe_proceduresCapacityAssessments.pdf.
[11] Commission Regulation (EU) 2015/1222 of 24 July 2015 establishing a guideline on capacity allocation and congestion management. Available at [11] Commission Regulation (EU) 2015/1222 of 24 July 2015 establishing a guideline on capacity allocation and congestion management. Available at
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32015R1222&from=EN [12] A.G. Vlachos, P.N. Biskas, “An Integrated Intuitive Exchange- and Flow-Based Market Clearing Model”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 31 , no. 5, Sept. 2016. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32015R1222&from=EN [12] A.G. Vlachos, P.N. Biskas, “An Integrated Intuitive Exchange- and Flow-Based Market Clearing Model”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 31, no. 5, Sept. 2016.
[13] Methodology and concepts for the Nordic Flow-Based Market Coupling Approach. Available at http://www.fingrid.fi/fi/asiakkaat/asiakasliitteet/S%C3%A4hk%C3%B6markkinat%20ja%20 edunvalvonta/Methodology%20and%20concepts%20for%20the%20Nordic%20Flow-Based%20Market%20Coupling%20Approach.pdf [13] Methodology and concepts for the Nordic Flow-Based Market Coupling Approach. Available at http://www.fingrid.fi/fi/asiakkaat/asiakasliitteet/S%C3%A4hk%C3%B6markkinat%20ja%20 edunvalvonta/Methodology%20and%20concepts%20for%20the%20Nordic%20Flow-Based%20Market %20Coupling%20Approach.pdf
[14] EPEX Spot, APX, Belpex, Nord Pool Spot, OMIE, GME, and OTE, "EUPHEMIA public description," Oct. 2013. Available at [14] EPEX Spot, APX, Belpex, Nord Pool Spot, OMIE, GME, and OTE, "EUPHEMIA public description," Oct. 2013. Available at
http://www.apxgroup.com/wp-content/uploads/Euphemia-public-descrip tion-Nov-20131.pdf. http://www.apxgroup.com/wp-content/uploads/Euphemia-public-description-Nov-20131.pdf.
Claims (20)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100085A GR1009485B (en) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | Method of integrated zonal exchange - based and nodal flow - based electricity exchange system clearing |
| EP18159586.9A EP3370198A1 (en) | 2017-03-01 | 2018-03-01 | Auctioning method and system for electricity market commodities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100085A GR1009485B (en) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | Method of integrated zonal exchange - based and nodal flow - based electricity exchange system clearing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR20180100085A GR20180100085A (en) | 2018-10-31 |
| GR1009485B true GR1009485B (en) | 2019-03-20 |
Family
ID=65024255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20180100085A GR1009485B (en) | 2017-03-01 | 2018-02-26 | Method of integrated zonal exchange - based and nodal flow - based electricity exchange system clearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR1009485B (en) |
-
2018
- 2018-02-26 GR GR20180100085A patent/GR1009485B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GR20180100085A (en) | 2018-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khodadadi et al. | Nordic balancing markets: Overview of market rules | |
| Kristiansen | The flow based market coupling arrangement in Europe: Implications for traders | |
| Bray et al. | Policy and regulatory barriers to local energy markets in Great Britain | |
| EP3370198A1 (en) | Auctioning method and system for electricity market commodities | |
| Madani et al. | Minimizing opportunity costs of paradoxically rejected block orders in European day-ahead electricity markets | |
| Gade et al. | Ecosystem for demand-side flexibility revisited: The Danish solution | |
| CN111429100A (en) | Construction project cost system and cost method | |
| Brown et al. | Strategic interaction between wholesale and ancillary service markets | |
| CN115760396A (en) | Distributed transaction method and device for virtual power plant based on block chain technology | |
| Parisio et al. | Market coupling between electricity markets: theory and empirical evidence for the Italian–Slovenian interconnection | |
| Sancho et al. | Design and implementation of a decision support system for competitive electricity markets | |
| Cornélusse | How the European day-ahead electricity market works | |
| GR1009485B (en) | Method of integrated zonal exchange - based and nodal flow - based electricity exchange system clearing | |
| NOUICER et al. | The EU clean energy package (ed. 2020) | |
| Sirin et al. | Market Failure or Politics? A Systematic Review of Literature on Price Spikes and a Case Study of the Regulatory Responses to Surging Electricity Prices in European Countries | |
| Karisma et al. | Empowering energy: Legal and regulatory perspectives on blockchain-enabled trading in Malaysia and Australia | |
| Zalzar et al. | The impacts of an integrated European day-ahead and intraday electricity market on market performance: The Iberian region case | |
| Wang et al. | Dual-layer scheduling coordination algorithm for power supply guarantee using multi-objective optimization in spot market environment | |
| Freier | Blockchain in the energy sector. An analysis of the Brooklyn case. | |
| Kahrl et al. | Policy and regulatory recommendations to support a least-cost pathway for India’s power sector | |
| Dubbeling et al. | Congestion management in the day-ahead timeframe: lessons from The Netherlands | |
| Australia | Irrigators–the flow-on benefits of regionally embedded generation | |
| Davò et al. | Impact of the Abolition of PUN on the Outcomes of the Italian Day Ahead Market | |
| Cruciani | Electric networks and energy transition in Europe | |
| Vessella | The impact of the formation of Bidding Zones on Capacity Allocation and Renewable penetration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20190509 |