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Metodologia e software para simulação de leilões de energia eletrica do mercado brasileiro

Masili, Gustavo Santos 02 October 2004 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Masili_GustavoSantos_M.pdf: 4432586 bytes, checksum: 06771c241c84c0f8c7dff7f87191ab02 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Para o setor elétrico em todo o mundo, a transição da regulação para a competição resultou em profundas alterações nos procedimentos de operação. A competição começa a tomar forma, introduzindo leilões como forma transparente de negociação entre agentes deste setor. Este mecanismo é considerado dinâmico e eficiente, sendo utilizado para comercializar bens em mercados complexos, principalmente quando não existe uma referência estável de preço. Pode ser definido como um método formal para alocar recursos baseado na competição, onde vendedor e comprador buscam o maior benefício possível. Atualmente, a maneira mais comum de sua utilização refere-se a mercados onde agentes competem buscando encontrar um preço de equilíbrio. No Brasil, esse mecanismo vem sendo usado na negociação de contratos de lotes de energia elétrica entre geradores, distribuidores e consumidores livres. Foram formatados leilões de compra, de venda, de excedentes e de certificados de energia elétrica como forma transparente e justa de negociação. Esta dissertação se propõe a estudar, avaliar e desenvolver um simulador capaz de representar esses ambientes de forma segura e eficaz, possibilitando a avaliação de estratégias de participação por parte dos agentes interessados. Para isso, além da criação de um ambiente de simulação aderente às necessidades impostas por esses modelos, foram desenvolvidas formulações matemáticas baseadas em técnicas de otimização para determinação das negociações realizadas nos leilões / Abstract: For the electric sector in the whole world, the transition from regulation to competition resulted in deep transformations regarding operation procedures. The competition takes form, introducing auctions as transparent trade device between agents of this sector. This mechanism is considered dynamic and efficient, being used to trade goods in complex markets, mainly when a steady reference of price does not existo It can be defined as a formal method to allocate resources based on competition, where sellers and buyers look for the highest possible benefit. Currently, the most common way of its use refers to markets where agents compete and determine an equilibrium price. In Brazil, this mechanism is being used in contract negotiations of energy lots between energy generators, distributors and consumers. Purchase, sale, certificate and excess auctions had been formatted as transparent and fair form of negotiation. This dissertation considers studying, evaluating and developing a simulator capable to represent these environments in a safe and efficient way, making possible the evaluation of participation's strategies for interested agents. For such achievements, besides the creation of a simulation environment representing the necessities imposed by the models, mathematical formulations based on optimization techniques had been developed to determine the negotiations accomplished in the auctions / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Modelo computacional de teoria dos jogos aplicado aos leilões brasileiros de energia eletrica

Azevedo, Erick Menezes de 02 November 2004 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo_ErickMenezesde_D.pdf: 8430101 bytes, checksum: e0fae7e4f44677cbcd5a9e427cf6693f (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O foco deste trabalho está na competição entre os agentes que atuam no setor elétrico brasileiro, mais especificamente nos leilões de contratos bilaterais. Desde que iniciou-se o processo de inserção da competição de mercado no setor elétrico brasileiro, muitas mudanças foram propostas e algumas implementadas, porém a premissa de que a competição entre os agentes é necessária está sempre presente. Nesse processo algumas instituições foram criadas, que se consolidaram como base para o mercado de energia elétrica, a saber: Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), Mercado Atacadista de Energia Elétrica (MAE) e mais recentemente a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Devido às repetidas mudanças no setor, os agentes encontram-se em constante adaptação às regras que formalizam a competição, porém no que diz respeito à competição intrínseca ao processo de realização dos leilões nada muda. Neste ponto uma das principais ferramentas disponíveis é a Teoria dos Jogos. O conceito chave da Teoria dos Jogos é o equilíbrio, que pode ser atingido de forma mais ou menos trivial, dependendo das circunstâncias do jogo. Desta forma, um dos frutos deste trabalho foi o desenvolvimento um modelo computacional baseado na Teoria dos Jogos não cooperativos de informação incompleta. Esse modelo analisa as informações e expectativas de um agente e informa qual a melhor estratégia correspondente àquilo que ele acredita e sabe. Sua finalidade é auxiliar os agentes do setor nos leilões de energia elétrica de contratos bilaterais que ocorrem no Brasil, agregando informação. O acréscimo de informação para todos agentes do mercado concorre para a diminuição do excedente e o aumento da liquidez nos leilões. Este trabalho foi desenvolvido na Unicamp usufruindo de uma grande interação com uma empresa distribuidora e uma geradora participantes desses leilões. Os conceitos e técnicas utilizadas neste trabalho são: Teoria dos Jogos não cooperativos com informação incompleta, regra de Bayes, cenários e equilíbrio de Nash / Abstract: The focus of this thesis is on the competition between the agents who are involved in the Brazilian electric sector, more specifically in the bilateral energy contract auctions. Since the introduction of market competition in the Brazilian electric sector, many changes have been proposed and some have been implemented. The premise that it is necessary to have competition between the agents is always there. In this process some institutions, namely: The National Agency for Electric Energy (ANEEL), National Electric System Operator (ONS), Electric Energy Wholesale Market (MAE) and more recently the Energy Research Company (EPE) and the Electric Energy Commercialization Chamber (CCEE) were established and are consolidated as the base for the market of electric energy. Due to repeated changes in the sector, the agents becomes constantly adapted to the rules that legalize the competition, however nothing changes with respect to the intrinsic competition of the auctions. In this case one of the principle available tools it is the Game Theory. The key concept of the Game Theory is the equilibrium that can be attained in more or less trivial form, depending on the circumstances of the game. In this way, one of the fruits of this work was the development of a computer based model of the non-cooperative game theory with incomplete information. This model analyzes the information and expectations of an agent and informs the best strategy corresponding to what he/she believes and knows. It's purpose is to assist the agents in the electric energy bilateral contracts auctions that occurs in Brazil. This additional information to the market agents aims to reduce the surplus and increase liquidity in the auctions. This work was developed at Unicamp making use of interactions with two companies which participates in these auctions in energy generating and in energy distribution respectively. The concepts and techniques used in this work are: non-cooperative Game Theory with incomplete information, Bayes' rule, and Nash's Scenarios and Equilibrium / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Metodologia e software para fixação de lances em leilões de energia eletrica

Munhoz, Fernando Colli 02 October 2004 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Munhoz_FernandoColli_M.pdf: 3413840 bytes, checksum: 09281b8b9c1878633bb7e9f7bb994558 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A reforma do setor elétrico brasileiro criou um ambiente de competição por contratos de compra e venda de energia. Neste contexto, agentes estatais e privados comercializam seus contratos através de um mercado bilateral e liqüidam as diferenças entre o mercado previsto e o realizado através do mercado spot. As negociações bilaterais podem ser realizadas di-retamente entre compradores e vendedores de energia ou através de leilões. Muitos países empregam leilões como forma de precificar a energia elétrica e estes se caracterizam por se-rem mecanismos que garantem velocidade de venda, revelam informações sobre avaliações dos agentes e tornam as negociações transparentes. O Mercado Atacadista de Energia (MAE) formatou quatro tipos de leilões de energia no Brasil: o leilão de certificados, de excedentes, de venda e de compra. Este trabalho objetiva desenvolver um modelo de estratégias para os agentes do setor elétrico fixarem seus lances nos leilões de venda e de compra. Toda a meto-dologia apresentada nesta dissertação é gerada do ponto de vista de um vendedor de energia elétrica, entretanto, como esses dois leilões são simétricos, a adaptação dessa metodologia para um agente comprador é facilmente realizada. Para a produção desse modelo foram utili-zados os conceitos da teoria dos jogos, portfólio, leilões e técnicas de otimização. O modelo édividido em duas partes. A primeira objetiva fixar lances para um agente vendedor no leilão de venda e, para isto, um modelo de jogo estratégico é realizado. A segunda visa determinar os lances para o vendedor no leilão de compra e, nesse leilão as estratégias são analisadas utilizando os conceitos de jogos dinâmicos. O resultado do modelo é uma alocação ótima de lances, por parte de um vendedor, nos diversos produtos (contratos de energia) disponíveis no leilão. Como resultado dessa metodologia foi desenvolvido um software para auxiliar os agentes na aplicação do modelo. Esse software pode ser utilizado para realizar simulações e~ com isso, pode prever alguns prováveis resultados do leilão. Por fim, este trabalho busca contribuir no processo de tomada de decisão introduzindo uma metodologia de auxílio aos agentes para fixação de lances, tendo como foco os leilões de venda e de compra organizados pelo MAE / Abstract: The reform of the Brazilian electric sector created a competitive environment for purchase and sale of electricity contracts. In this context, public and private agents trade their con-tracts through a bilateral market and liquidate the differences between the foreseen and the occured market in the spot market. The negotiations in the bilateral market can be made directly among electricity's buyers and sellers or by auctions. Many countries in the world use auctions to put price in the electricity and its characterize by being a mechanism that guarantee velocity in the sale, reveal information about buyers and sellers evaluations, and became the negotiation transparent. The Brazilian Wholesale Market (MAE) formatted four kinds of electricity auctions in Brazil: the auction of certificates, excesses, sale and purchase. This work objectifies to develop a strategic model for the agents of the electricity market to fix their bids in the sale and purchase auction. The whole methodology developed in this dissertation is generating by a seller viewpoint. However, as both auctions are symmetrical the adjustment of this methodology for a buyer agent is made easily. For the production of this model were used the concepts of game theory, portfolio theory, auction theory and optimization techniques. This model is divided in two parts. The first part objectifies to fix bids for a seller agent in the sale auction and, for this, the strategic model is built using a strategic game. The second part aim at establish seller's bids in the purchase auction and, in this auction the strategies of the seller are analyzed using the concepts of dynamic game. The result of the two parts is an optimal allocation of bids for a seller in the several products (electricity contracts) available in the auction. As a result of this methodology was developed a software to help the agents in the application of the model. This software can be use to make simulations and, with this, can foresee some probably results of the auction. In front of the market rules impose by the introduction of a new institutional model in the electrical sector, this work search to contribute in the process of decision making in electricity auctions introducing a methodology to help the agents to fix bids. It has in focus the purchase and the sale auction organized by MAE / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Precificação de contratos flexiveis de energia eletrica : contrato-a-termo e opção / Pricing electricity flexible contracts : forward and option contracts

Takahashi, Leticia 12 August 2018 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takahashi_Leticia_D.pdf: 1724341 bytes, checksum: 68c46a3326d999920325d0f1d3e21a9d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A reestruturação do setor elétrico brasileiro tem ampliado as oportunidades de livre negocia ção de energia elétrica, particularmente por meio de contratos bilaterais. Estes contratos são realizados, fundamentalmente, entre os agentes geradores, comercializadores e consumidores livres. Com a liberdade de negociação permitida pelo Ambiente de Contratação Livre - ACL, há uma tendência das empresas procurarem por contratos de compra e venda de energia elétrica que permitem adaptar-se às necessidades de mercado, com a incorporação de flexibilidades com relação à demanda e, principalmente, com relação ao preço. Porém, tem exigido, em contrapartida uma maior atenção com o gerenciamento do risco contratual. No Brasil, este risco é agravado pelo fato de não haver propriamente um mercado spot, mas apenas um mercado de curto prazo para liquidação das diferenças entre oferta e demanda, e cujo Preço de Liquidação das Diferenças - PLD apresenta grande volatilidade. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho consiste na precificação de contratos flexíveis de energia elétrica, com destaque para os dois tipos usados com maior frequência: contrato-a-termo e contrato de opção. Enquanto os contratos inflexíveis fixam o montante e o preço de energia elétrica para entrega futura, os contratos flexíveis permitem ajustes na determinação da carga de energia a ser entregue em cada intervalo de discretização, dentro de um limite máximo e mínimo de energia especificado. Essas características motivaram a utilização de Programação Dinâmica Estocástica. Além disso, a abordagem proposta busca a eficiêcia nos contratos dentro de um contexto de programação multiobjetivo: maximizar o benefício e minimizar o risco. Conclui-se que as abordagens fixadas com este trabalho podem contribuir para melhorar a gerência do risco contratual das empresas geradoras (impacto de primeira ordem) e reduzir o preço de energia elétrica para o consumidor final (impacto de segunda ordem) / Abstract: The restructuring of the Brazilian electric sector has expanded the opportunities for freedom of electricity trading on the open market, particularly through bilateral contracts. These contracts are accomplished, fundamentally, among generators agents, commercialization agents and free consumers. With the freedom of trading allowed by the Free Contracting Environment, there is a trend by companies seeking contracts for the electric energy purchase and sale that adapt to market needs with the incorporation of flexibility with respect to demand and, particularly, with respect to price. However, it has demanded in return for greater attention to the contractual risk management. In Brazil, this risk is compounded by the fact that there isn't exactly a spot market, but only a short-term market for settlement for the differences between supply and demand, and whose Settlement Price for the Differences, presents great volatility. Thus, the main objective of this work is pricing electricity flexible contracts, with emphasis on the two types used with greater frequency:forward and option contract. While the inflexible contracts fix the electricity amount and price for future delivery, the flexible contracts allow adjustments in determining the electricity load to be delivered at each interval of discretization, within a energy maximum and minimum limit specified. These characteristics motivated the use of Stochastic Dynamic Programming. Moreover, this proposed approach seeks efficiency in the contracts within a multicriteria programming context: maximize the benefit and minimize the risk. We can conclude that approaches used in this work can help improve the contractual risk management of generating companies (impact of the first order) and reduce the electricity price for the final consumer (impact of the second order) / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Teoria de derivativos aplicada ao mercado de energia eletrica brasileiro : avaliação e gestão de risco de contratos contendo flexibilidades / Derivatives theory applied to Brazilian electricity market : valuation and risk management for contracts with flexibilities

Felizatti, Henrique Leme 12 August 2018 (has links)
Orientador: Luiz Koodi Hotta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:42:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felizatti_HenriqueLeme_M.pdf: 5869463 bytes, checksum: 2d5c3f23857df348a4d6b755f4481c8e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Contratos bilaterais celebrados no ambiente de balcão (ACL) do mercado de eletricidade brasileiro geralmente possuem em seu corpo derivativos embutidos que podem fazer com que o desempenho de carteiras de contratos fique exposto à variação dos preços do mercado à vista de energia. Muitos desses instrumentos derivativos, denominados flexibilidades contratuais, possuem mecanismos de funcionamento semelhantes a Take-or- Pay, Swing Options e Swaptions, os quais são funções de processos de consumo e de preços de mercado. A presença desses tipos de contratos nas carteiras de agentes faz com que o processo de gestão de risco dentro do mercado de energia brasileiro seja uma tarefa complexa. Nesta dissertação são propostas metodologias para tratar os principais passos relacionados com o processo de comercialização de contratos contendo flexibilidades de aumento e redução de montantes, Take-or-Pay ou sazonalização de energia. É mostrado como desmembrar esses contratos em instrumentos derivativos conhecidos e como modelar estatisticamente cada um desses instrumentos levando em conta seu mecanismo de funcionamento. São apresentadas também metodologias para a derivação de diretrizes de preços e prêmios para cada produto estudado. Após, são introduzidos procedimentos para avaliação, decisões de exercício e derivação de estratégias comerciais, para cada instrumento derivativo estudado, dentro de um contexto de risco versus desempenho. Avalia-se o desempenho da metodologia proposta utilizando carteiras de contratos com dados reais, e dois cenários de preços de mercado. Conclui-se que os modelos respondem de maneira coerente às mudanças de mercado e que a estrutura proposta pode ser aplicada para realizar gestão de risco e acompanhamento de carteiras com contratos contendo flexibilidades contratuais. / Abstract: Bilateral contracts traded over-the-counter in the Brazilian energy free markets (ACL) have, in most cases, embedded derivatives that can generate an exposure to spot price and its volatility. Many of these derivatives, called contract flexibilities, have the same effect as Take-or-Pay clauses, Swing Options and Swaptions, that are exercised depending on the energy consumption/needs of the counterparties, and on the market prices. The existence of these flexibilities in contracts makes risk management of portfolios a difficult task. This thesis proposes a methodology to assess the impacts of each flexibility in power supply contracts in the Brazilian Electricity Market and their associated risks. Each specific flexibility is broken-down to a combination of commonly known derivative instruments and consequently a statistical modeling is proposed to specifically evaluate each derivative. The use of these methodologies allows us to estimate risks and fair value prices of derivatives and consequently can be used for multiple purposes including: the "Mark-to- Model" accounting procedure, exercise decisions and portfolio monitoring. The portfolio used as example reflects current traded products and the price scenarios were selected to show the response of the methodology. The results were satisfactory and show the applicability of this methodology. / Mestrado / Mercado de Energia / Mestre em Estatística
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Metodologia de otimização de portfólio e avaliação de lances para leilões combinatórios de novos empreendimentos de geração / Portfolio optimization and bidding valuation methodology for combinatorial auctions of new power plants

Lacorte, Debora Yamazaki 21 August 2018 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T01:54:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lacorte_DeboraYamazaki_M.pdf: 3821412 bytes, checksum: 77a00f590584de1ac09d6c73af31ebc5 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Leilões são empregados na comercialização de energia elétrica brasileira por se tratarem de mecanismos rápidos, seguros e eficientes para a alocação de bens. O objetivo do trabalho é sugerir uma possível implementação de um leilão combinatório como um mecanismo de investimento em novos empreendimentos de geração na exploração das complementaridades entre as fontes. A partir da visão de um participante do mecanismo, uma otimização de portfólio com diferentes empreendimentos de geração de energia é realizada na busca da combinação que minimize os riscos de exposição do agente ao PLD. Escolhido o portfólio ótimo, uma avaliação de lances é feita através do método de Monte Carlo na busca da distribuição dos lances prováveis no jogo, de forma a embasar a tomada de decisão do participante na competição contra seus adversários. A combinação de fontes complementares contribui na diminuição dos riscos de exposição ao preço spot, atuando principalmente numa melhora do valor de lances para agentes avessos ao risco relacionado às oscilações de preços do mercado / Abstract: Auctions are used in the Brazilian electricity market for being a rapid, safe and efficient method for allocation of goods. The objective of this work is to suggest a possible implementation of a combinatorial auction as a mechanism for investment in new generation projects by the exploitation of the existing complementarities between sources. From the perspective of a participant of the mechanism, a portfolio optimization with power plants of different sources is performed searching the combination of assets that minimizes the risks of exposure of the agent to the spot prices. After choosing the optimal portfolio, an evaluation of bids is done using the Monte Carlo method in order to find the distribution of bids that is likely to happen during the game in order to base the decision making of the participant in the competition against their opponents. The combination of complementary sources helps to reduce risks of exposure to the spot prices, working mainly in improved value bids for risk averse agents concerned with the market prices fluctuations / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestra em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Precificação de contratoas inflexiveis de energia eletrica : rentabilidade e impacto de encargos e tibutos / Pricing electricity inflexible contracts : profitability and impact of charges and taxes

Gunn, Laura Keiko 29 July 2008 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:21:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gunn_LauraKeiko_M.pdf: 1583377 bytes, checksum: e52a2c75ca2747b05b0bec70808046ed (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A precificação de contratos de energia elétrica no mercado brasileiro é um tema cuja dificuldade decorre principalmente por ser um mercado novo, sem um longo histórico de preços. Esta dissertação oferece uma contribuição situada em dois focos: a precificação de contratos de compra e venda de energia elétrica inflexíveis (opção e termo) no Ambiente de Contratação Livre e o impacto de encargos e tributos na rentabilidade destes contratos. Diferentes tipos de contratos têm sido utilizados no mercado livre de energia. Os contratos (termo e opção) inflexíveis foram selecionados por serem os mais frequentemente praticados no mercado. O modelo de latisse binomial é a principal ferramenta de precificação usada neste trabalho. Esta técnica é bastante conhecida no mercado financeiro para a precificação de contratos de opções. Aqui esta técnica será utilizada para calcular o valor esperado do Preço de Liquidação de Diferenças-PLD, valor esperado do Encargo de Serviço do Sistema-ESS, valor esperado de um contrato-a-termo e o valor esperado de um contrato de opção. No contexto deste trabalho, precificação compreende determinar medidas de benefício e risco unitário (R$/MWh), pois as decisões de contratação são instruídas pelo preço da energia negociada (R$/MWh), do que pelo volume financeiro total do contrato (R$). Além da avaliação do benefício bruto, também é feita uma estimativa do impacto dos encargos e tributos sobre o contrato. Serão apresentados os principais tributos e encargos que incidem nas operações de compra e venda de energia. Dentre os encargos e tributos devidos pelos consumidores, o ESS será avaliado como um ativo de risco, devido à sua difícil previsão, pois é definido mensalmente pela CCEE e apresenta volatilidade considerável. / Abstract: This dissertation addresses the pricing of electrical energy contracts in the Brazilian market, a topic whose difficulty stems mainly because it is a very recent market without a long historic of prices. It offers a contribution situated in two points: the pricing of purchase and sell contracts of inflexible electrical energy (options and forwards) in the Free Hiring Environment; the impact of charges and taxes on the profitability of these contracts. Different types of contracts have been used in the free market of energy. The inflexible contracts (options and forwards) were selected because they are most often practiced in the market. The binomial latisse model is the main tool of pricing used in this work. This technique is well known in the financial market for the option contracts pricing. Here it will be used to ca1culate the expected value of Spot Price - PLD, expected value of the Service System Cost - ESS, the expected value of a forward contract and the expected value of an option contract. In this work context, pricing includes the determination of benefit measures and unit risk (R$/MWh) because hiring decisions are instructed by the negotiated price of energy (R$/ MWh), than the total financial volume of the contract (R$). In addition to the crude benefit evaluation, it is also made an estimation of charges and taxes impact on the contract. It will be presented the main taxes and charges that focus on purchase and sell of energy. Among the charges and taxes owed by consumers, the ESS will be evaluated as a risk asset because of its difficulty of prediction as it is set monthly by the CCEE and presents 'considerable volatility. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

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