Calibración de modelos de operación en mercados de electricidad

Abstract

[ES] En este proyecto final de máster, se proponen varias alternativas con el fin de revelar precios de oferta en un mercado del tipo spot. Esta propuesta de obtener información escondida dentro de un sistema, se considera como un medio muy potente para poder adquirir una ventaja competitiva al proponer una estrategia de mercado. Debido a la opacidad encontrada en cuanto a la metodología se refiere para realizar dicho ejercicio, la aplicación propuesta en este trabajo es considerada del tipo novel. Muchas publicaciones relacionadas con optimizar una oferta estratégica se han encontrado aunque resulten en nada similar a lo propuesto en este proyecto. Tomando como referencia algunos aspectos de estos trabajos ya realizados, se propone como mejora el uso de un filtro recursivo. Para la obtención de resultados, se ha realizado los modelos de un par de mercados eléctricos representativos. Mediante ellos, se generarán resultados con el fin de poder comprobar si los métodos sugeridos funcionan adecuadamente. En un primer lugar, se aplicará un Problema de Optimización Inverso a un mercado eléctrico con tres nodos y tres interconexiones. Los resultados obtenidos mediante esta metodología, se tendrán como referencia con el fin de mejorarlos con una formulación mas sencilla y potente. Finalmente, se aplicará un Ensemble Kalman Filter con el fin de encontrar resultados más factibles que en los obtenidos en la metodología anterior. Para ello, se utilizará el mismo mercado pero reducido a un nodo aunque con un mayor número de participantes. Para poder comprobar su robustez, se propondrán tres escenarios distintos. En el primer escenario el modelo del EnKF será estático, lo que conllevará a entender mejor como funciona el algoritmo. En el segundo escenario, el modelo cambiará a dinámico, y sus parámetros se actualizaran dependiendo de las necesidades del mercado. Finalmente, un tercer escenario será propuesto teniendo en cuenta la formulación del escenario dos, pero con unas condiciones de mercado diferentes. Con el fin de estudiar los cambios de demanda, como puede ser un fallo en una interconexión o incluso un cambio de estación del año, se le realizaran cambios bruscos entre periodos de simulación.

[EN] In this Master Thesis, several alternatives are proposed in order to reveal offering prices in a spot market. This proposal to obtain hidden information within a system is considered as a very powerful mean to acquire a competitive advantage when proposing a market strategy. Due to the opacity found in terms of methods to perform this exercise, the application proposed in this project is considered novel. Many proposals related to carrying out a strategic offering have been found although they result in nothing similar to what is proposed in this project. Taking as reference some aspects of these works already done, it is suggested as an improvement the use of a recursive filter. For the purpose of obtaining of results, the modeling of a pair of representative electrical markets has been developed. Through them, outcomes will be generated in order to check if the suggested methods work properly. As a first step, an Inverse Optimization Problem will be applied to an electric market with three nodes and two interconnections. The outputs obtained through this methodology will be taken as a reference in order to improve them along an algorithm with simpler formulation. Further on, an Ensemble Kalman Filter will be applied with the objective of reaching more feasible results than those obtained in the previous methodology. To do this, the same market will be used but reduced to a single node, although with more participants. In order to verify its robustness, three different situations will be proposed. In the first scenario, the EnKF model will remain static, which will lead to a better understanding of how the algorithm behaves. In the second scenario, the model will change to dynamic, and its parameters will be updated depending on the needs of the market. Finally, a third scenario will be proposed taking into account the formulation of the second scenario, although with different market conditions. In order to study the changes in demand, such as a failure in an interconnection or even a transition between year s seasons, extreme changes will be made between periods of simulation.