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[en] EVALUATING CONVERTIBLE, CALLABLE AND REDEEMABLE BONDS / [pt] AVALIAÇÃO DE TÍTULOS CONVERSÍVEIS COM OPÇÕES DE COMPRA E VENDA IMPLÍCITAS EM CONTRATOGIULIANO CARROZZA UZEDA IORIO DE SOUZA 27 July 2006 (has links)
[pt] Em artigo publicado em 1986 no Journal of Finance, LYON Taming [35], John McConnell e Eduardo Schwartz desenvolveram um modelo para apreçamento do Liquid Yield Option Notes (LYON), um título que não contempla o pagamento de cupom, em que o investidor possui opção de venda e o direito de convertê-lo em um determinado número de ações do emissor que, por sua vez, possui opção de compra, na qual, assim como no caso da opção de venda, o ativo objeto é o próprio título. Como estão inerentes ao título
opções e a conversibilidade, o alicerce teórico para a análise realizada pelos autores baseouse na teoria de apreçamento de opções, desenvolvida por Black e Sholes (1973) [6] e estendida por Merton (1973) [37]. McConnell e Schwartz assumiram as taxas de juros como determinísticas e dependentes somente do tempo. Em linhas gerais, o modelo por eles criado norteia-se na resolução da equação diferencial para um derivativo dependente de uma ação que distribui dividendo continuamente. O presente trabalho consiste na avaliação do título conversível LYON a partir da aplicação de três dos métodos mais modernos e eficientes para avaliação de derivativos: Método de Diferenças Finitas Implícito (DFI), Método dos Mínimos Quadrados de Monte Carlo (MQMC) e Método de Grant, Vora e Weeks (GVW). Assim, além de apresentar o modelo
desenvolvido baseado no Método de Diferenças Finitas Implícito - que consiste na resolução da equação
diferencial por aproximações das derivadas quando não há solução analítica para o problema, resultando em uma malha que representa valores do mesmo para cada instante de tempo e preço da ação do emissor discretizado no modelo-, pretendese avaliar a eficiência do Método de Simulação de Monte Carlo considerando suas sofisticações mais recentes aplicáveis ao apreçamento de derivativos, tais como os modelos MQMC e GVW, que apresentam boa aplicabilidade e versatilidade para o apreçamento de títulos como o em questão. Um grande desafio do trabalho encontra-se na aplicação destes modelos para a avaliação de um título com a complexidade do LYON, já que tanto o modelo MQMC quanto o GVW foram
desenvolvidos pelos autores para o apreçamento de opções americanas tradicionais. Por sua simplicidade e aplicação aos problemas em finanças, conforme se pode observar nos trabalhos de Marins (2006) [33] e Frota (2005) [19], utilizou-se a técnica de Variáveis Antitéticas como técnica de aceleração de convergência nas adaptações dos modelos MQMC e GVW desenvolvidas. Embora outras técnicas também gerem um bom nível de eficiência, esta é uma das que comprovadamente reduz o tempo de processamento dos
modelos de simulação, além de gerar melhorias significativas em termos de convergência, conforme também se pode observar nos trabalho de Marins e Frota. As demais técnicas de importância já reconhecida também são descritas brevemente no trabalho. Conforme afirmam McConnell e Schwartz (1986) [35], a utilização da taxa de juros como determinística não traz nenhum tipo de problema. Ramos
(2005) [41] afirma também que os modelos de apenas um fator são considerados mais precisos, uma vez que a modelagem da taxa de juros como estocástica mostrou-se de importância secundária em diversos trabalhos já desenvolvidos neste sentido. Desta forma, serão aplicados os três métodos para apreçamento do derivativo considerando como variável estocástica o preço da ação do emissor. A avaliação dos modelos será realizada através da comparação entre os resultados encontrados, bem como com aqueles apresentados por McConnell e Schwartz no artigo citado anteriormente. / [en] In their 1986 Journal of Finance article, LYON Taming,
John McConnell
and Eduardo Schwartz outlined a technique for pricing
Liquid Yield Option Notes
(LYON´s). In the words of McConnell and Schwartz, a LYON
is a zero coupon
note which is convertible, callable and redeemable. The
convertible aspect of the
LYON allows the holder of the note to convert the LYON at
any time into a
predetermined number of shares of the issue´s stock. The
callable clause of the
contract enables the issuer of the LYON to call the LYON
for either, according to
the choice of holder, the exercise price of the call
option or for an equivalent
amount issuer stock. Finally, the holder has the choice to
redeem the LYON for a
predetermined monetary amount. Considering the fact that
these kind of assets
have embedded derivatives (i.e., puts and calls), it is
quite intuitive that the
appropriate way to analyze them is through the contingent
claim methodology,
valuing them according to the Pricing Options Theory -
developed by Black and
Shole (1973) [4] and extended by Merton (1976) [22] -
McConnell and Schwartz
simplified the problem by assuming that, for an instance,
the interest rate were flat
and known. Based on that, the main idea behind the model
is solving the
differential equation that describes the behavior of that
bond as a function of the
stock price (stochastic variable) and the time horizon
till the maturity of the bond.
This present paper aims at evaluating the LYON convertible
bond by means of
three of the most modern and efficient methodologies to
appraise derivatives:
Finite Difference Method (FDM), Least Square Monte Carlo
(LSM) and Grant,
Vora & Weeks (GVW). Thus, besides presenting the developed
model based on
the Finite Difference Method (which consists in solving
the differential equation
when there is no analytical solution to the problem and in
determining the
behavior of the bond through a network which represents
values of the bond
achieved by approximations of the derivatives), the aim is
to evaluate the
efficiency of the Monte Carlo Simulation Methodology
considering its more
recent features applicable to the appraisal of derivatives
such as the LSM and
GVW models, which present good applicability and
versatility for the appraisal of
bonds like the one in question. The great challenge lies
in using these models with a view to appraising a bond as
complex as LYON, seeing that both the LSM and
the GVW models were developed and used by the authors only
in the appraisal of
traditional American options. For its simplicity and
application to the problems in
finance, as it can be observed in Marins (2006) [33] e
Frota (2005) [19], the
Antithetic Variables technique was used so as to
accelerate the convergence in the
developed adaptations of MQMC and GVW models. Although
other techniques
also produce a good level of efficiency, this one has
proved to reduce the
processing time of the simulation models and make
significant improvements in
convergence terms, as it can also be observed in Marins´s
and Frota´s papers. The
other techniques of recognized importance in the academic
field are also briefly
described here. According to McConnell e Schwartz (1986)
[35], considering
interest rates as deterministic variable doesn´t create
problems. In the same line,
Ramos (2005) [41] said that the models with just one
factor are considered
precise. According to several papers analyzed by her, the
use interest rates as
stochastic variable shows to be of secondary importance.
Therefore, the three
methods for appraisal of the derivative will be applied,
considering the issuer´s
stock price as stochastic variable and then a comparison
will be made with the
results found as well as with those presented by McConnell
and Schwartz in the
article mentioned above.
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[en] BOOTSTRAP IMPLEMENTATION IN THE PARAMETERS ESTIMATION OF ARFIMA MODELS AND MONTECARLO SIMULATIONS / [pt] IMPLEMENTAÇÃO DE BOOTSTRAP NA ESTIMAÇÃO DO PARÂMETRO D EM MODELOS ARFIMA E SIMULAÇÃO MONTECARLOLEONARDO ROCHA SOUZA 19 July 2006 (has links)
[pt] Nesta tese de mestrado, foram analisados aspectos,
propriedades, utilidade e desempenho do bootstrap, um
método de reamostragem, na estimação de um parâmetro
relacionado à memória longa, ou longa dependência, em
séries temporais. Entre outras coisas, obtém-se
estimativas do desvio-padrão do estimador do parâmetro, e
um teste de hipóteses para o parâmetro. O bootstrap pode
conseguir propriedades de grandes amostras a partir de um
número pequeno de observações. O procedimento do
bootsptrap consiste de reamostrar, com reposição, da
amostra original um número grande de amostras do mesmo
tamanho. A longa dependência ou memória longa (long
memory) pode se caracterizado por um lento decaimento das
autocorrelações conforme cresce o valor do lag. A longa
dependência pode ser estudada por modelos ARIMA (p,d,q.),
com o parâmetro d, relativo integração a ser feita em
ruídos brancos na construção da série (ARFIMA), assumindo
valor fracionário. Este trabalho está relacionado com o
uso do bootstrap na estimação do parâmetro d fracionário
dos modelos ARFIMA (p,d,q). / [en]
This thesis treats features, properties, utility and
performance of the use of bootstrap, a resample techique,
in the estimation of a parameter related to long memory in
times. Among other things, we estimate the standard
deviation of the parameter estimator and define a null
hypothesis test for the parameter. With bootstrap, we can
get large sample properties from a small sample. It
consists of many resamples, with reposition, of the
original sample, all with the same size as the original.
Long memory can be featured by a small decay of the
autocorrelations as the lag tends to infinity. Long memory
can be studied by ARIMA (p,d,q) models with the d
parameters assuming a fractional value (ARFIMA). This work
concerns the use of bootstrap in the estimation of the
fractional d parameter of ARFIMA (p,d,q) models.
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[en] PROJECT VALUATION ON CHEMISTRY SECTOR: A REAL OPTION APLICATION / [pt] ANÁLISE DE PROJETOS NO SETOR QUÍMICO: UMA ABORDAGEM PELA TEORIA DAS OPÇÕES REAISFERNANDO VAIROLATTI DEL NEGRO FONSECA 03 July 2008 (has links)
[pt] O presente documento tem por objetivo realizar a análise de
viabilidade econômica para a implantação e operação da Fase
1 de um modelo de negócios voltado para a produção, no
mercado brasileiro, de tintas especiais para aplicações
industriais. Tal análise foi desenvolvida utilizando-se a
Teoria das Opções Reais em um processo de simulação de
Monte Carlo onde os custos (fatores de incerteza) serão
considerados estocásticos seguindo um movimento de reversão
à média. Desta forma serão quantificados os efeitos das
flexibilidades gerenciais e como estes afetam o valor do
projeto através de uma forma eficiente de simular fluxos de
caixa. O mercado dessas tintas especiais e patenteadas, tem
hoje participação expressiva na Europa e, pelas
características dos seus produtos, observa-se um alto
potencial de entrada no Brasil. São tintas anticorrosivas
isentas de pigmentos metálicos e solventes, indicadas para
todos os segmentos industriais, com alta resistência
química e mecânica e diversos tipos de acabamento. Uma das
grandes vantagens das tintas que utilizam essa tecnologia é
que o processo de cura não requer nenhum tipo de exposição
ao sol, evaporação ou radiação ultravioleta, resultando em
produtos com a fase de secagem mais rápida e vida útil
muito maior. O modelo de negócio da fase 1 consiste na
terceirização da produção onde, através da supervisão
direta, será verificada a correta alocação dos insumos de
modo garantir a qualidade das tintas. A forma como está
representada traz vantagens como a redução de investimentos
iniciais para implementação e a revelação de valiosas
informações de mercado. / [en] The present document has as objective to analyze the
investment of the fase one start up of a business based on
special licenced industrial paint on the brazilian market.
Such analysis was accomplished with the Real Options
Theory based on a Monte Carlo Simulation process where the
costs (uncertainty factors) are stochastic and will follow
the Mean Reversion Model. Therefore, it will be able to
quantify the management flexibility and how they affect the
project value. Nowadays, this industrial paint market has
expressive profit share in Europe and a great potential in
Brazil. Those paints are anticorrosive and do not have
metallic pigments or solvents. They are indicated for all
industrial sectors with high chemistry and mechanic
resistence application. One of the great advantages on this
kind of paint is the lack of extensive time to become dry.
The fase one business model is bases on an outside
production and the correct formula will be obtained
throught direct supervision of qualified internal employees.
The bus iness model has advantages such as the reduction of
the inicial investments and the development of market knowledge.
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[en] THE OPTION VALUE OF SWITCHING INPUTS IN A BIODIESEL PLANT / [pt] AVALIAÇÃO DA FLEXIBILIDADE DE ESCOLHA DOS INSUMOS DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL ATRAVÉS DA TEORIA DE OPÇÕES REAISGILBERTO MASTER PENEDO 18 February 2009 (has links)
[pt] A crescente preocupação ambiental e dependência energética
de combustíveis fósseis têm aumentado a importância do
desenvolvimento de combustíveis renováveis e menos poluentes. Dentro deste
cenário, o Biodiesel é uma alternativa que apresenta diversas vantagens em relação
ao diesel fóssil, ou Petrodiesel, além de possuir propriedades físicas
semelhantes. Neste trabalho mensurou-se o valor que advêm da flexibilidade existente
para o produtor de Biodiesel da escolha do insumo utilizado na sua produção
através da Teoria de Opções Reais. Os resultados encontrados indicam que essa
opção de escolha de insumos tem valor quando se assume que os preços futuros
destes insumos seguem processos estocásticos como o Movimento de Reversão
à Média e o Movimento Geométrico Browniano, o que pode ser suficiente
para viabilizar o uso de insumos que não seriam recomendados pela análise
tradicional. Como esses processos estocásticos geram diferentes resultados, a
seleção do modelo e dos parâmetros utilizados são fatores importantes na
valoração desta classe de projetos. / [en] There has been a growing concern in recent years about the
quality of our
environment and dependence on fossil fuels to supply the
energy needs of the
world, which has created an interest in the development of
renewable and less
polluting energy sources. One of such alternatives is the
Biodiesel, which has
many advantages relative to the fossil based Diesel, or
Petrodiesel, aside from
being physically equivalent. We use the real options
approach to determine the
value of the managerial flexibility that a Biodiesel plant
has to switch inputs
among different grain commodities. Our results indicate
that the option to choose
inputs has value if we assume that the future prices follow
stochastic processes
such as Geometric Brownian Motion and Mean Reversion
Models, and can be
sufficient to recommend the use of input commodities that
would not be
recommended the traditional valuation methods. Given that
each of these models
provides different option values, the choice of model and
parameters has a
significant impact on the valuation of this class of
projects.
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[en] VALUATION OF REAL OPTIONS THROUGH THE LEAST SQUARE MONTE CARLO APPROACH / [pt] AVALIAÇÃO DE OPÇÕES REAIS ATRAVÉS DO MÉTODO DOS MÍNIMOS QUADRADOS DE MONTE CARLORUBENS OLIVEIRA DE ARAUJO 31 May 2004 (has links)
[pt] O presente trabalho tem como objetivo testar empiricamente
a eficiência e a aplicabilidade do método dos mínimos
quadrados de Monte Carlo (LSM) na avaliação de projetos
envolvendo opções reais. Inicialmente, o método passou
por uma série de testes de sensibilidade para validação do
mesmo. Em seguida,alguns exemplos de projetos de
exploração e produção (E e P) de petróleo com opções reais
foram elaborados, e seus valores determinados através do
LSM.Estes resultados foram comparados aos resultados
obtidos com o modelo binomial que, devido a sua
simplicidade e ampla utilização, foi escolhido como
benchmark para analisar a eficiência do método LSM. Devido
às semelhanças entre oportunidades de investimento em
ativos financeiros e reais, muitos estudos são realizados
no sentido de adaptar instrumentos financeiros para a
avaliação econômica de projetos. Muitas pesquisas sobre
opções reais foram desenvolvidas em exploração de recursos
naturais, em especial de E&P de petróleo. Isso ocorre
devido ao porte dos investimentos que são realizados neste
setor e as suas características peculiares: o mercado de
petróleo é bem desenvolvido (presença de mercado futuro,
instrumentos de proteção financeira, derivativos etc); os
investimentos ocorrem num ambiente de incertezas
econômicas e / ou técnicas; os projetos demandam uma série
de flexibilidades gerenciais (prazos alternativos para
execução dos investimentos, possibilidade de mudanças na
escala do projeto, entre outras). Tais características
fazem com que seja necessária uma avaliação mais cautelosa
e criteriosa destes ativos reais. Uma nova ferramenta
desenvolvida neste sentido é o método LSM, que consiste na
avaliação de opções americanas através de simulações e de
regressões simples. / [en] The main objective of this work is to test empirically the
efficiency and the accuracy of the Least Squares Monte
Carlo Approach (LSM) in the valuation of projects
involving real options. Initially, a series of sensibility
tests will be used for its validation. After this, some
examples of projects of petroleum exploration and
production (E and P) with real options will be elaborated, and
their values determined by LSM. The results will be
compared with those obtained using the binomial model. It
was chosen as benchmark to analyze the efficiency of the
LSM due to its simplicity and wide use. Due to
similarities between investments in financial and real
assets, many studies made with financial instruments have
been adapted for economic valuation of projects. Many
researches about real options were developed in
exploration of natural resources, especially in petroleum
E&P. This happens due to the volume of the investments
involved and to its peculiar characteristics: the
petroleum market is quite developed (presence of future
market, financial instruments of protection, derivatives
etc); the investments happen to be in an atmosphere of
economical and/or technical uncertainties; the projects
demand a series of managerial flexibilities (alternative
periods for execution of the investments, possibility of
changes in the scale of the project etc). Such
characteristics require a more careful evaluation of these
real assets. A new tool developed in this sense is the
LSM. The method consists of the valuation of american
options through simulations and simple regressions.
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[en] GARCH OPTION PRICING MODEL VIA FILTERED HISTORICAL SIMULATION: AN APPLICATION ON THE BRAZILIAN MARKET / [pt] MODELO GARCH DE APREÇAMENTO DE OPÇÕES VIA SIMULAÇÃO HISTÓRICA FILTRADA: UMA APLICAÇÃO PARA O MERCADO BRASILEIRONAYARA LOPES GOMES 09 October 2012 (has links)
[pt] O modelo implementado neste trabalho, proposto em Barone-Adesi,
Engle e Mancini (2008), utiliza o método da Simulação Histórica Filtrada em
conjunto com a simulação de Monte Carlo para calibração de parâmetros de um
modelo GARCH a partir do qual opções do mercado brasileiro são apreçadas.
Os retornos da simulação são gerados a partir das inovações empíricas obtidas
no modelo GARCH assimétrico ajustado aos retornos diários das ações. Os
resultados obtidos apontam para ajustes satisfatórios dentro da amostra, quando
comparado ao modelo de Black E Scholes. No entanto, fora da amostra,
resultados similares foram verificados para ambos os modelos de apreçamento. / [en] The model implemented in this work, proposed by Barone-Adesi, Engle,
and Mancini (2008), applies the Filtered Historical Simulation method based on
Monte Carlo simulation to calibrate the parameters of a GARCH model in which
options from Brazilian market are priced. The simulated returns are generated
from empirical innovations obtained by an asymmetric GARCH model adjusted
for daily stock returns. The results suggest a satisfactory in-sample fit when
compared to the Black E Scholes model. However, similar results were observed
out-of-sample for both pricing models.
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[en] OPTION PRICING VIA NONPARAMETRIC ESSCHER TRANSFORM / [pt] APREÇAMENTO DE OPÇÕES VIA TRANSFORMADA DE ESSCHER NÃO PARAMÉTRICAMANOEL FRANCISCO DE SOUZA PEREIRA 01 March 2012 (has links)
[pt] O apreçamento de opções é um dos temas mais importantes da economia
financeira. Este estudo introduz uma versão não paramétrica da Transformada de
Esscher para o apreçamento neutro ao risco de opções financeiras. Os tradicionais
métodos paramétricos exigem a formulação de um modelo neutro ao risco
explícito e são operacionalmente apenas para poucas funções densidade de
probabilidade. Em nossa proposta, com simples suposições, evitamos a
necessidade da formulação de um modelo neutro ao risco para os retornos.
Primeiro, simulamos uma amostra de trajetórias de retornos sob a distribuição
original P. Então, baseado na Transformada de Esscher, a amostra é reponderada,
dando origem a uma amostra com risco neutralizado. Em seguida, os preços dos
derivativos são obtidos através de uma simples média dos payoffs de cada
trajetória da opção. Comparamos nossa proposta com alguns métodos de
apreçamento tradicionais, aplicando quatro exercícios em situações diferentes,
para destacar as diferenças e as semelhanças entre os métodos. Sob as mesmas
condições e em situações similares, o método proposto reproduz os resultados dos
métodos de apreçamento estabelecidos na literatura, o modelo de Black e Scholes
(1973) e o método de Duan (1995). Quando as condições são diferentes, o método
proposto indica que há mais risco do que outros métodos podem capturar. / [en] Option valuation is one of the most important topics in financial
economics. This study introduces a nonparametric version of the Esscher
transform for risk neutral option pricing. Traditional parametric methods require
the formulation of an explicit risk-neutral model and are operational only for a
few probability density functions. In our proposal, we make only mild
assumptions on the price kernel and there is no need for the formulation of the
risk-neutral model for the returns. First, we simulate sample paths for the returns
under the historical distribution P. Then, based on the Esscher transform, the
sample is reweighted, giving rise to a risk-neutralized sample from which
derivative prices can be obtained by a simple average of the pay-offs of the option
to each path. We compare our proposal with some traditional pricing methods,
applying four exercises under different situations, which seek to highlight the
differences and similarities between the methods. Under the same conditions and
in similar situations, the option pricing method proposed reproduces the results of
pricing methods fully established in the literature, the Black and Scholes [3]
model and the Duan [13] method. When the conditions are different, the results
show that the method proposed indicates that there is more risk than the other
methods can capture.
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[en] BIFUEL CONVERSION OF THERMAL POWER PLANTS UNDER UNCERTAINTY: A REAL OPTIONS APPROACH / [pt] CONVERSÃO DE TERMELÉTRICAS PARA BI-COMBUSTÍVEL EM AMBIENTE DE INCERTEZA: UMA ABORDAGEM POR OPÇÕES REAISWALLACE JOSE DAMASCENO DO NASCIMENTO 16 April 2009 (has links)
[pt] No Brasil, apesar da predominência da participação de usinas hidrelétricas no
parque gerador, há alguns anos, devido ao Programa Prioritário de Termeletricidade
(PPT), foram implantadas diversas centrais termelétricas movidas a Gás Natural. Muitas
são as incertezas apresentadas aos agentes do Setor de Energia Elétrica no Brasil, e mais
um risco tem ameaçado estas usinas: a oferta de Gás Natural. A conversão das usinas para
bicombustível, possibilitando a utilização de Óleo Diesel como combustível alternativo,
surgiu como opção para eliminar este risco. Face às diversas incertezas apresentadas, as
técnicas tradicionais de análise econômico-financeira se mostram limitadas para avaliar
este investimento e as flexibilidades operacionais, sendo proposto que estas avaliações
sejam feitas a partir da Teoria de Opções Reais, que consegue tratar as incertezas e
flexibilidades mais adequadamente. As opções operacionais (gerar com Gás Natural ou
com Diesel) podem ser vistas como uma seqüência de opções européias de compra
(European call option), considerando a conversão como uma opção de mudança de
insumo (switch-input Real Option) oferecida ao agente proprietário da usina. O objetivo
maior deste trabalho é valorar esta opção para uma térmica instalada no subsistema
Sudeste do Brasil, indicando, para cada caso, o prêmio que o agente estaria disposto a
pagar pela tecnologia de conversão. Como método de avaliação, são utilizadas
Simulações de Monte Carlo, a partir do modelo proposto de remuneração da usina, com
as variáveis e incertezas associadas: níveis de despacho e contratação, preço do contrato e
preço spot da energia elétrica, considerando que os custos variáveis unitários de geração (custos dos combustíveis) futuros seguem um processo estocástico de Movimento
Geométrico Browniano (MGB), além da possível penalidade paga pela usina a ANEEL
no caso de ser chamada a despacho pelo ONS e não gerar por falta de combustível. Por
fim, algumas análises de sensibilidade são apresentadas. / [en] In Brazil, despite the predominant participation of hydro power plants, some
years ago, due to Thermo Power Priority Program (PPT), a large number of Natural Gaspowered
plants were implanted. A lot of uncertainties are imposed to the players in the
Brazilian Power Market, and one more risk arises: the Natural Gas offer. The bi-fuel
conversion arises as an option to rule out this risk, since it allows the use of diesel as
alternative fuel to the plant. Because of the many uncertainties presented, traditional
techniques of economics and financial analysis are limited to value this investment and its
operational flexibilities. Real Options Theory is proposed to value this investment, since
it is able to deal more appropriately with the uncertainties and flexibilities. Operational
options can be seen as a sequence of European Call Options, considering the conversion
as a Switch-Input Real Option offered to the Thermo Power Plant’s owner. The main
objective of this paper is to increase this option’s value, to a plant located in the Brazilian
Southeast Subsystem, indicating in each case, the premium that the player would be
willing to pay for the conversion technology. Monte Carlo Simulation was used as a
valuation method, for the plant’s cash-flow model, considering the following variables
and uncertainties: dispatch and contract level, contract energy and spot prices. Fuel costs
are assumed to follow a Brownian Geometric Motion. The possibility of payment of fines
to the Eletricity Regulatory Agency (ANEEL) in case of the power plant be dispatch by
the Brazilian ISO (ONS) and not delivery energy to the system because of fuel constraints
is also considered. Finally, we present sensitivity analysis.
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[en] EVALUATION OF RELIABILITY WORTH IN COMPOSITE GENERATION AND TRANSMISSION SYSTEMS / [pt] DETERMINAÇÃO DO VALOR DA CONFIABILIDADE EM SISTEMAS COMPOSTOS DE GERAÇÃO E TRANSMISSÃOJOAO CARLOS DE OLIVEIRA MELLO 29 June 2006 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a
avaliação de índices de confiabilidade para sistemas
compostos de geração e transmissão. Através, deste novo
método é possível obter uma estimativa precisa do valor da
confiabilidade em sistemas de potência. A flexibilidade na
modelagem e a eficiência da simulação são características
básicas da metodologia proposta. Além disto, é introduzido
um novo índice de confiabilidade custo esperado da perda
de carga (LOLC - loss of load cost) que fornece todas as
informações necessárias sobre os impactos econômicos das
interrupções no fornecimento para os consumidores.
Com este objetivo foi desenvolvido um novo modelo de
simulação, denominado pseudo-seqüencial, que realiza
sorteios não-sequenciais para determinar os estados de
falha, e simulações cronológicas apenas para as
subseqüência de falha. Nos exemplos com os sistemas IEEE-
MRTS e Sudeste brasileiro, a simulação pseudo- seqüencial
mostrou-se cerca de 25 a30 vezes mais rápida que a
simulação convencional, baseada na precisão da estimativa
do índice LOLC.
Para melhorar ainda mais a eficiência do novo método é
investigada a aplicação de uma técnica de redução de
variância denominada amostragem por importância. Os
resultados comprovam a possibilidade de aumentar a
eficácia através da utilização de estratégias simples para
os sorteios.
Outros aspectos importantes associados com o valor da
confiabilidade também podem ser analisados com a simulação
pseudo-seqüencial : distribuições do custo de interrupção
no sistema, curva de carga cronológica anual; consideração
de incertezas na carga; representação da manutenção
programada; utilização de funções não-exponenciais.
Uma outra alternativa para a determinação do valor da
confiabilidade é a simulação pseudo-seqüencial markoviana.
Nesta abordagem o sistema é modelado por um processo de
Markov homogêneo e o método de transição de estados é
utilizado para a identificação das interrupções. Algumas
das flexibilidades de representação e a precisão do método
pseudo-seqüencial original são mantidas. Finalmente, um
esquema de redução de variância especialmente desenvolvido
para a simulação pseudo-seqüencial é testado em sistemas
equivalentes. / [en] This work presents a new methodology to evaluate
reliability índices in composite generation and
transmission systems. Through this new approach is
possible to achieve an accurate estimate of the
reliability worth of power systems. The modeling
flexibility and simulation efficiency are basic features
of the proposed approach. Moreover, it is introduced a new
reliability index called LOLC (loss of load cost), which
provides a complete information about the economic impact
of customer supply interruptions.
Bearing in mind this objective was developed a new
developed a new simulation model, named pseudo-sequential,
based on the nonsequencial sampling to locate the failed
states and on the chronological simulation of only the sub-
sequences associated with these failed states. In case
studies with the IEEE Modified Reliability Test System
(MRST) and the Brazilian southeastern system, the pseudo-
sequential simulation has shown about twenty-five to
thirty times faster than the convential sequential Monte
Carlo simulation, based on the relative uncertainly of
LOLC estimate.
In order to improve the efficacy of the new approach, it
is examined the application of one variance reduction
technique named importance sampling. The results prove the
ability of increasing the speedup through trivial sampling
strategies.
Another alternative to asses the reliability worth is
markovian pseudo-sequential simulation. In this approach,
the system is modeled by a homogeneus. Markov process and
the state transition method is applied to establish the
supply interruptions. The flexibility and accuracy of the
original pseudo-sequential method are partially retained.
Finally, it is used a customized variance reduction scheme
to test pseudo-sequential simulation in equivalent systems.
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[en] FREQUENCY AND DURATION ASSESSMENT IN COMPOSITE GENERATION AND TRANSMISSION RELIABILITY EVALUATION OF LARGE SCALE POWER SYSTEMS / [pt] AVALIAÇÃO DOS INDICES DE FREQUENCIA E DURAÇÃO NO CÁLCULO DA CONFIABILIDADE COMPOSTA DE SISTEMAS DE GERAÇÃO E TRANSMISSÃO DE GRANDE PORTEALBERT CORDEIRO GEBER DE MELO 05 April 2006 (has links)
[pt] Esta tese apresenta uma nova metodologia para a avaliação
de índices de freqüência e duração (FeD) em estudos de
confiabilidade composta geração e transmissão de sistemas
de potência de grande porte. Os índices FeD são obtidos
através do método de simulação Monte Carlo não seqüencial.
São desenvolvidas duas técnicas de Lagrange associados à
análise de desempenho de cada estado são utilizados para
identificar a fronteira que separa os estados de falha e
sucesso do sistema. A segunda usa os conceitos de
probabilidade condicional e coerência do sistema para
caracterizar a contribuição de cada componente nos índices
de freqüência. A primeira técnica também é utilizada no
cálculo de limites superiores destes índices.
A aplicação da metodologia é ilustrada através de estudos
de casos com três sistemas, de 24, 120 e 500 barras,
derivados de sistemas reais. os estudos indicam que ambas
as técnicas se constituem em alternativas bastante
atraentes para a estimação dos índices FeD. a primeira
técnica mostrou-se ser cerca de 30% mais eficiente que a
segunda, em termos computacionais. Por outro lado, a
segunda técnica é mais flexível e, também, de
implementação mais fácil.
Viabiliza-se portanto, a aplicação prática de índices de
freqüência e duração no planejamento integrado de sistemas
geração/transmissão / [en] This thesis presents a new methodology for frequency and
duration (FeD) assessment in composite generation and
transmission reliability evaluation of large scale power
systems. The FeD indices are obtained from a
nonsequential Monte Carlo simulation scheme.
Two tecniques are developed to estimate the feD indices.
In the first, the Lagrange multipliers associated to the
adequacy assessment of each state are used to identify the
boundary wall between failure and success states. The
second approach uses the concept of conditional
probability and system coherence to caracterize the
contribuition of each component to the frequency indices.
Also, the first technique is used to calculate upper
bounds of these indices.
The methodology is illustrated in case studies with three
test systems, with 24, 120 and 500 buses, derived from
real systems. The studies indicated that both tecniques
are very attractive in estimating the FeD índices. The
first approach was about 30% faster than the second one.
On the other hand, the second approach is more flexible
and easy to implement.
The proposed approach allows the pratical utilization of
frequency and duration indices in integrates
generation/transmission planning studies.
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