Published

2010-05-01

The effect of electric transmission constraints on how power generation companies bid in the Colombian electrical power market

Estudio sobre el papel de las restricciones de transmisión en la oferta de la energía eléctrica en Colombia

DOI:

https://doi.org/10.15446/ing.investig.v30n2.15735

Keywords:

electrical constraint, bidding price, optimal power flow, bidding strategy, power market (en)
restricciones eléctricas, precios de oferta, flujos óptimos de potencia, estrategias de oferta, mercados de electricidad (es)

Authors

  • Luis Eduardo Gallego Vega Universidad Nacional de Colombia
  • Oscar Germán Duarte Velasco Universidad Nacional de Colombia

This paper presents the results of research about the effect of transmission constraints on both expected electrical energy to be dispatched and power generation companies' bidding strategies in the Colombian electrical power market. The proposed model simulates the national transmission grid and economic dispatch by means of optimal power flows. The proposed methodology allows structural problems in the power market to be analysed due to the exclusive effect of transmission constraints and the mixed effect of bidding strategies and transmission networks. A new set of variables is proposed for quantifying the impact of each generation company on system operating costs and the change in expected dispatched energy. A correlation analysis of these new variables is presented, revealing some interesting linearities in some generation companies' bidding patterns.

El presente artículo presenta los resultados de una investigación sobre el análisis del efecto que tienen las redes de transmisión sobre la cantidad esperada de energía a generar y sobre las estrategias de precio de oferta para los agentes del mercado eléctrico colombiano. El modelo desarrollado implementa el sistema de transmisión nacional (STN) y simula los procesos de despacho económico reales a través de flujos óptimos de potencia. Esta metodología permite el análisis de problemas estructurales del mercado debido al efecto exclusivo de las redes de transmisión y al efecto conjunto de las estrategias comerciales de oferta en un ambiente con restricciones de transmisión. Para realizar este análisis se propone el uso de nuevas variables que cuantifican los cambios en la generación real esperada y el impacto de cada agente sobre el costo de operación del sistema. Finalmente, se presenta un análisis de correlación para estas nuevas variables, las cuales reflejan comportamientos altamente lineales para algunos agentes del mercado.

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References

Campuzano, C., Determinación de poder de mercado para los generadores en el sector eléctrico colombiano., Tesis de Maestría Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, 2002.

Contreras, J., M. Klusch., Numerical solutions to nash-cournot equilibria in coupled constraint electricity markets., IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 19(1), 2004, pp. 195-206.

Daxhelet, O., Y. Smeers., Variational Inequality Models of Restructured Electricity Systems. Vol. Complementarity: Applications., Algorithms and Extensions, Kluwer Academic Publishers, 2001.

Gallego, L., Duarte, O., Modeling of bidding prices using soft computing techniques., Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America, IEEE/PES, 2008, pp.1-7,

Gallego, L.; Duarte, O.; Delgadillo, A., Strategic bidding in Colombian electricity market using a multi-agent learning approach., Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2008 IEEE/PES, 13-15 Aug., 2008, pp.1-7.

Gallego, L. E., Modelamiento del comportamiento de la oferta de la energía eléctrica en el mercado colombiano., PhD thesis, Universidad Nacional de Colombia, 2008.

Green, R., Increasing competition in the British electricity spot market., Journal of Industrial Economics XLIV (2), 2001, pp. 205-216.

Green, R., Competition in generation: The economic foundations., Proceedings of the IEEE, 88(2), 2000.

Green, R., D Newbery., Competition in the British electricity spot market., Journal of Political Economy, 100(5), 1999, pp. 929-953.

Hobbs, B., Linear complementarity models of nash-cournot competition in bilateral and poolco power markets., IEEE Transactions on Power Systems, 16(2), 2001, pp. 194-202.

Hobbs, B., C., Metzler, J. S., Pang., Calculating equilibria in imperfectly competitive power markets: An mpec approach., IEEE Transactions on Power Systems 15, 2000, pp. 638-645.

Hobbs, B., J., Pang., Nash-cournot equilibria in electric power markets with piecewise linear demand functions and joint constraints., operations Research 55, 2007, pp. 13-127.

Jaramillo, A., La bolsa de energía eléctrica a la luz de la teoría de juegos., BSC thesis Maestría, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Facultad de Ciencias Humanas, 2002.

Jaramillo, A., E., Sanint., Las restricciones en el mercado eléctrico colombiano., Revista Energética, No 25, 2002, pp. 9-18.

Kirschen, D., Goran S., Fundamentals of Power System Economics., Wiley, 2005.

Murillo, C., R. Zimmermann., Matpower 3.2., 2007. http://www.pserc.cornell.edu

UPME., Plan de Expansión de Referencia Generación - Transmisión, 2006- 2020., Unidad de Planeación Minero Energética, 2006.

Ventosa, M., M., Rivier., A. Ramos., An mcp approach for hydrothermal coordination in deregulated power markets, in IEEE - PES Summer Meeting., Seattle, 2000.

Weber, J., T, Overbye., A two-level optimization problem for analysis of market bidding strategies., in Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Summer Meeting'., Alberta, Canada, 1999.

Xu, H., E. J., Nash equilibria in electricity markets, Technical report, Australian Graduate School of Management., The University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia, 2001.