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[en] TRANSMISSION NETWORK COST ALLOCATION MULTIMARKET SYSTEMS / [pt] ALOCAÇÃO DE CUSTOS PELO USO DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO EM SISTEMAS MULTIÁREAJUAN CARLOS VARGAS PARRA 09 September 2014 (has links)
[pt] Com o aumento das interligações elétricas entre países, surgiram vários desafios para reguladores e operadores do setor elétrico desses países. Um dos desafios mais importantes consiste em definir qual o custo pelo uso da transmissão de um país a outro país. O principal problema, neste caso, é que a informação elétrica de um país não está disponível para outros países, o que dificulta a devida alocação internacional pelo uso da transmissão. Este trabalho tem como objetivo analisar possíveis soluções para o problema da alocação de custos pelo uso da transmissão em sistemas multiárea. Para isso, alguns métodos representativos pelo uso da transmissão serão combinados com diferentes técnicas para criar sistemas elétricos equivalentes, representando um país (ou uma área). São analisados os métodos Prorata, divisão proporcional (PS-Proportional Sharing), Zbus e EBE (E-quivalent Bilateral Exchange). Para gerar os equivalentes são considerados os seguintes modelos: equivalente baseado em uma rede otimizada equivalente (ROE), que cria linhas fictícias a partir das barras de fronteira de cada país e das tensões destas barras definidas no caso base; equivalente Ward, em que cada país estabelece seu sistema equivalente com o uso da técnica de fatoração da matriz de admitância nodal e; finalmente, o equivalente REI (Radial Equivalent Indepen-dent), no qual uma rede elétrica é reduzida a um equivalente radial. As análises dos métodos de alocação de custos pelo uso da transmissão junto aos sistemas equivalentes foram realizadas com os sistemas 9 barras e IEEE 24 barras, ambos com três áreas. / [en] With the increase of the electrical interconnections among countries, there were several challenges for regulators and operators in these countries. One of the most important challenges is to define what is the transmission cost usage from one country to another country. The main problem in this case is due to the elec-trical information of one country which is not available to another country, which makes difficult the multiarea transmission cost allocation. The main objective of this dissertation is to examine possible solutions for the multiarea transmission cost allocation problem. To do this, some representative methods for transmission cost allocation will be combined with techniques to create equivalent electrical systems, which will represent a country (or area). The transmission cost allocation methods used are: methods Pro-rata, proportional sharing (PS), Zbus and EBE (Equivalent Bilateral Exchange). To generate the equivalents are considered the following models: equivalent based on an optimized network equivalent (ONE), which creates fictitious lines based on the optimization problem considering the interconnection buses of the frontier of the country and voltage in these buses es-tablished for the base case; The Ward equivalent, in which each country creates an equivalent system based on the internal information of its area and, finally, the REI equivalent (Radial Equivalent Independent), in which the power grid is repre-sented by a radial system. Analyses of those transmission cost allocation methods and equivalent systems were performed for 9 bus and IEEE 24 bus, both with three areas.
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[en] REACTIVE POWER SUPPORT COST ALLOCATION METHOD BASED ON CIRCUIT LAWS / [pt] MÉTODO DE ALOCAÇÃO DE CUSTOS DE SUPORTE DE POTÊNCIA REATIVA BASEADO EM LEIS DE CIRCUITOSMARCELO DE MELO ARAUJO 06 September 2007 (has links)
[pt] Com a implantação do novo modelo econômico nos sistemas de
potência, a justa
remuneração das empresas provedoras de serviços ancilares
tem se tornado um
assunto grande importância. O suporte de potência reativa,
por se tratar também de um
serviço ancilar, está inserido neste contexto. Desta
forma, a factível identificação dos
agentes beneficiários pelo suporte, bem como as proporções
deste beneficiamento
podem implicar em um mecanismo viável de remuneração para
os custos de cada fonte
provedora. Este trabalho apresenta um método de alocação
de custos pelo suporte de
potência reativa baseado nos princípios fundamentais da
teoria de circuitos elétricos,
buscando determinar a contribuição de potência reativa de
cada fonte para cada barra
de carga. Para isto, é sugerida uma modelagem de fontes de
tensão, que permite levar
em conta a natureza local da relação Q-V, proporcionando
uma abordagem simples e
clara do problema. Complementarmente é apresentado um
método de alocação das
perdas reativas em cada ramo de transmissão entre as
fontes provedoras de potência
reativa. Para validar o método proposto, são realizados
testes em sistemas de potência
de pequeno e médio porte, apresentado as parcelas de
contribuição de cada fonte de
potência reativa para cada carga, e adicionalmente para as
perdas reativas em cada
ramo de transmissão. Comparações são estabelecidas com um
método existente, onde
é constatado que o método proposto apresenta maior
coerência com as propriedades
elétricas dos sistemas de potência, destacando-se a
verificação clara da natureza local
do consumo de potência reativa. Em relação aos resultados
da alocação de perdas
reativas, verifica-se que o método serve como indicativo
sobre o uso da rede de
transmissão por parte de cada fonte de potência reativa. / [en] After implantation of power systems` new economic model, a
fair remuneration
strategy of ancillary services suppliers had became an
important issue. Reactive power
support is also an ancillary service, thus, it belongs to
this context. Then, identification of
service beneficiaries as well as the benefit proportions
may take a feasible remuneration
mechanism for each source. This work presents a reactive
power support cost allocation
method based on fundamental principles of circuit theory,
where reactive power
contribution from each source to each load is calculated.
This method suggests a
modeling of voltage sources, which takes into account the
Q-V relationship, providing a
simple and clear treatment of the problem. Additionally, a
reactive loss allocation method
to each branch is presented. To validate the proposed
method, tests with small and
medium size systems are realized. So, there are presented
results of reactive power
demand and transmission losses allocation into systems`
sources. Comparisons with an
existent method are established, when we can verify that
the proposed method brings
more coherence with the electrical properties of power
systems and the local nature of
reactive power consumption. In the other hand, results of
reactive losses allocation can
indicate the transmission network usage by each reactive
power source.
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[en] ALLOCATION OF FIRM ENERGY RIGHTS AMONG HYDRO PLANTS: A GAME THEORETIC APPROACH / [pt] APLICAÇÃO DE TEORIA DOS JOGOS À REPARTIÇÃO DA ENERGIA FIRME DE UM SISTEMA HIDRELÉTRICOEDUARDO THOMAZ FARIA 16 November 2004 (has links)
[pt] O objetivo desta monografia é investigar a aplicação de
distintas metodologias de
alocação de energia firme de usinas hidrelétricas através
da teoria dos jogos de coalizão.
Mostra-se que não existe uma maneira ótima, única, de se
fazer esta repartição, mas
existem critérios para verificar se uma metodologia de
repartição específica apresenta
algum aspecto inadequado. Um desses critérios é a justiça.
Mostra-se que este critério
equivale a pertencer ao chamado núcleo de um jogo
cooperativo. O cálculo da energia
firme será formulado como um problema de otimização linear
e serão investigadas
vantagens e desvantagens de distintos métodos de alocação
(a benefícios marginais,
geração média no período crítico, última adição e
nucleolus). Em seguida será
desenvolvida uma aplicação do esquema Aumann-Shapley (AS) à
repartição da energia
firme de usinas hidrelétricas. Demonstra-se que além de
robusto em relação aos tamanhos
dos recursos e eficiente computacionalmente, este método
fornece para o problema do
firme uma alocação pertencente ao núcleo e, portanto,
atende à condição de justiça. A
aplicação do esquema AS será apresentada para o Sistema
Brasileiro e serão comparados
os resultados obtidos por este método com outros esquemas
de alocação adotados no
Sistema Hidrelétrico Brasileiro. / [en] The objective of this work is to investigate the
application of different
methodologies of allocation of firm energy rights among
hydro plants using a gametheoretic
framework. It is shown that there is not an optimal and
unique approach to make
this allocation but there are criteria to verify if a given
approach presents any inadequate
aspect. One of these criteria is the justice,
or fairness. It is shown that this criterion is
equivalent to the condition of the core of a cooperative
game. The calculation of the firm
energy will be formulated as a linear program and
advantages/disadvantages of different
allocation methods (marginal allocation, average production
on the dry period,
incremental allocation and nucleolus) will be
investigated. Next, an application of the
Aumann-Shapley (AS) scheme to the problem of allocation of
firm energy rights will be
developed. It is shown that, besides being robust and
computationally efficient, this
scheme provides an allocation that belongs to the core of
the game and therefore meets
the condition of justice. The AS scheme will be applied
to the Brazilian system
(composed of about 100 hydro plants) and the results
obtained will be compared with the
allocation schemes currently adopted in the Brazilian
system.
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[en] A NOVEL APPROACH FOR THE TRANSMISSION COST ALLOCATION PROBLEM CONSIDERING MULTIPLE OPERATIONAL SCENARIOS AND CONTINGENCIES IN THE NETWORK / [pt] TARIFAÇÃO DE USO DA TRANSMISSÃO CONSIDERANDO MÚLTIPLOS CENÁRIOS OPERATIVOS E CONTINGÊNCIAS NA REDEJAIRO TERRA FERREIRA FILHO 23 June 2022 (has links)
[pt] A alta inserção de geração fontes de energia renovável variável (ERV) tem
criado uma demanda por reforços e ampliações do sistema de transmissão existente,
demanda essa que traz consigo altos custos de implantação e operação de novos
equipamentos de rede. Neste contexto, o processo de cálculo de tarifas de uso do
sistema de transmissão ganha destaque, já que este tem o potencial de integrar o
planejamento da transmissão ao da geração, e fornecer sinalização econômica
locacional aos geradores, revelando os verdadeiros custos de implantação dos
geradores do ponto de vista do sistema.
No entanto, os processos tarifários atualmente empregados na maioria dos
países não promovem esta sinalização adequadamente, principalmente por não
levarem em conta características intrínsecas da rede e de e seu planejamento. Este
é o caso do Brasil que aplica um processo tarifário que promove sinalização
econômica locacional diminuta e distorcida.
Muitos estudos sobre o tema, tem focado nos algoritmos de alocação de
custos aplicados nos processos tarifários em busca da solução para este problema.
No entanto, poucos comentam que este processo conta com uma etapa anterior à
alocação de custos, ligada a formulação do cenário de operação do sistema que será
utilizado como referência para o cálculo tarifário, e tem grande impacto sobre este.
Dessa forma, esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um
processo de tarifação com foco na construção e seleção de múltiplos cenários de
operação, aderentes aos níveis de confiabilidade utilizados no planejamento, e à
sazonalidade das fontes, como referência para alocação de custos baseado no uso
do sistema. Por meio desta abordagem, pretende-se embutir maior eficiência, e
justiça ao cálculo tarifário, promovendo intensificação da sinalização locacional.
Este procedimento proposto, foi aplicado ao sistema Brasileiro a fim de testar
suas propriedades e viabilidade em sistemas de grande porte. Seus resultados estão
comparados com aplicação da metodologia proposta pela ANEEL na Consulta
Pública 39/2021 e se mostram promissores quanto aos objetivos desta dissertação. / [en] The high insertion of generation variable renewable energy sources (ERV)
has created a demand for reinforcements and expansions of the existing
transmission system, which brings high costs of deployment and operation of new
network equipment. In this context, the process of calculating transmission system
usage rates gains prominence since it can integrate transmission planning with
generation and provide locational economic signaling to generators, revealing the
actual costs of implementing generators from the system s point of view.
However, the tariff processes currently employed in most countries do not
promote this signaling properly, essentially because they do not consider the
network s intrinsic characteristics and its planning. This is the case in Brazil that
applies a tariff process that promotes small and distorted localist economic
signaling.
Most studies on the subject have focused on the algorithms of cost allocation
applied in tariff processes in search of the solution to this problem. However, few
mention that a system operation scenario must be formulated to serve as a reference
for the tariff calculation prior to cost allocation.
Thus, this dissertation aims to develop a tariff process focused on the
construction and selection of multiple operating scenarios, adhering to the
reliability levels used in planning and the sources seasonality as a reference for cost
allocation based on the use of the system. This approach intends to embed greater
efficiency and justice to the tariff calculation, promoting the enhancement of
locational signaling.
This proposed procedure will be evaluated in terms of desired properties and
feasibility in large systems in a case study developed with the Brazilian system. The
case study results will be compared with applying the methodology proposed by
ANEEL in public consultation 39/2021.
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