A combined pool/bilateral dispatch model for electricity markets with security constraints

• Autores: Jesús María López Lezama, Mauricio Granada Echeverri, Luis Alfonso Gallego Pareja
• Localización: Ingeniería y ciencia, ISSN-e 1794-9165, Vol. 7, Nº. 13, 2011, págs. 7-28
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Un modelo combinado de despacho pool/bilateral para mercados eléctricos con restricciones de seguridad
  • Um modelo combinado de despacho pool/bilateral para mercados elétricos com restriçoes de segurança
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• Resumen
  • español

    La operación segura del sistema de potencia es una tarea difícil para el operador del sistema, el cual es responsable por la coordinación, control y monitoreo de éste. En la mayoría de los sistemas de potencia, la seguridad es manejada mediante una metodología multi-etapa. En este caso, los criterios de seguridad son incorporados mediante restricciones adicionales que modifican el cálculo de despacho inicial. En este artículo se presenta un modelo de despacho de generación para mercados eléctricos competitivos considerando restricciones de seguridad. La metodología propuesta combina el despacho de generación de mercados pool y contratos bilaterales con flujos de potencia óptimos post� contingencia acoplados en un solo modelo de despacho, lo cual evita ineficiencias económicas que aparecen en los despachos convencionales multi�etapa. El modelo propuesto es lineal, y como tal, se basa en el modelo DC de la red.

    Un sistema didáctico de seis barras y el sistema IEEE RTS�24 son utilizados para ilustrar la operación y efectividad de la metodología propuesta y para compararlo con el despacho pool/bilateral básico sin restricciones de seguridad.

    Los resultados muestran que la inclusión de restricciones de seguridad lleva a un despacho más costoso. Por otra parte, se encontró que la ejecución de contratos bilaterales firmes puede llevar a problemas de congestión en el sistema.

  • English

    The secure operation of the electric power system is a challenging task for the system operator which is responsible of its coordination, control and monitoring.

    In most power systems security is typically handled on a multi�state approach. In which case, security criteria are incorporated by means of additional constraints, modifying the initial dispatch calculation. In this paper a generation dispatch model for competitive energy markets considering security constraints is presented. The proposed approach combines the generation dispatch related to pool and bilateral markets with coupled post�contingency optimal power flows into a single optimal dispatch model, avoiding economic inefficiencies that appear in conventional multi�stage dispatch approaches.

    The proposed model is linear, and as such, it is based on a DC model of the network. A 6�bus didactic system and the IEEE RTS�24 bus test system are used in order to show the operation and effectiveness of the proposed approach and to compare it with the basic pool/bilateral dispatch with no security constraints. Results show that the inclusion of security constraints lead to a higher dispatch cost. Furthermore, it was found that the enforcement of firmed bilateral contracts might lead to system congestion.

  • português

    A operaçao segura do sistema de potência constitui uma questao difícil para o operador do sistema, o qual é responsável pela coordenaçao, controle e monitoramento deste. Na maioria dos sistemas de potência a segurança é manejada mediante uma metodologia multi-etapa. Neste caso, os critérios de seguridade sao incorporados mediante restriçoes adicionais as quais mudam o cálculo do despacho inicial. Neste artigo é apresentado um modelo de despacho de geraçao para mercados elétricos competitivos considerando restriçoes de segurança. A metodologia proposta combina o despacho de geraçao de mercados tipo pool e contratos bilaterais com fluxos de potência ótimos post-contingência, acoplados em um modelo de despacho só, o qual evita ineficiências econômicas que aparecem nos despachos convencionais multi-etapa.

    O modelo proposto é linear, e como tal, é baseado no modelo de rede DC.

    Um sistema didático de 6 barras e o sistema IEEE RTS�24 sao utilizados para ilustrar a operaçao e efetividade da metodologia proposta e comparar com o despacho pool/bilateral básico, sem restriçoes de segurança. Os resultados mostram que a inclusao de restriçoes de segurança leva a um despacho mais caro. Além disso, encontrou-se que a aplicaçao de contratos bilaterais pode levar a problemas de congestionamento no sistema.