<p>This thesis is based on studies of the deregulated electricity markets located in the United States of America. The problem statement of the thesis evolved continuously throughout our initial period of research. Focus was finally put on monitoring and detection of potential market power caused by congestion in the transmission network. The existence of market power is a serious concern in today’s electric energy markets. A system that monitors the trading is needed and much research and many proposals on how to deal with this problem have been introduced over the years. We focus on some of these approaches and develop an approach of our own, which we call “Monopolistic Energy Calculation”. We adopt the idea to identify participants with the ability to raise prices without losing market share. An ability that should not be present on a competitive market. We take this idea further by identifying participants with the ability to make considerable price raises without losing all market shares. We propose a way to calculate the remaining market shares (Monopolistic Energy Levels) after a large price raise. These calculated levels of energy, that are only deliverable by a certain participant or by a certain group of participants, are caused by the active congestions in the network.</p><p>The approach detects the amounts of these energy levels and the location in the network at which they are present. This is a prospective method if used with a prediction of the following day’s demand, which is regularly available with high accuracy. The method can also be used for monitoring purposes to identify critical situations in real-time. The method is implemented and two sets of simulations are done in which we explain and evaluate the approach. The results are promising and the correlation between “Monopolistic Energy” and market power is confirmed.</p> / <p>Detta examensarbete är baserat på studier av de deregulerade electricitsmarknaderna i USA. Problemformuleringen var i början av detta arbete inte definitiv, utan utvecklades under en längre inledande fas av forskningsarbete. Slutligen kunde vi faställa att detektion av potentiell marknadskraft på elektricitetsmarknaden, orsakat av överbelastningar i transmissionnätverket, var av särskilt intresse. Ett system som övervakar handeln och förekomster av orättvisor orsakat av detta är nödvändigt. Det har de senaste åren gjorts mycket forskning inom detta område. Baserat på denna forskning utvecklades sedan ett eget förslag, som vi kallar ”Monopolistic Energy Calculations”. Vissa tidigare förslag på hur problemet kan angripas blev av särskilt intresse. En idé från dessa var att identifiera marknadsaktörer med förmågan att höja priser utan att förlora marknadsandelar, en icke önskvärd egenskap hos aktörer då en konkurrenskraftig marknad är eftertraktad.</p><p>Vi tar denna idé ett steg längre genom att identifiera marknadsaktörer med förmågan att höja priser signifikant utan att förlora alla marknadsandelar. Vi föreslår ett sätt att beräkna dessa energinivåer som endast är möjliga att levereras av en eller ett fåtal särskilda aktörer, som direkt följd av de aktiva stockningarna i nätverket, under antagandet av en inelastisk efterfrågan. Vi föreslår ett sätt att beräkna de återstående marknadsandelarna (Monopolistic Energy Levels) efter en stor prishöjning. Vår metod beräknar mängden av denna energi och var i nätverket dessa mängder förekommer. Denna metod kan sia om framtida problem om en estimering av morgondagens efterfråga används. Sådana estimeringar görs idag</p><p>regelbundet med hög träffsäkerhet. Metoden kan även användas i realtid för upptäckt av kritiska marknadssituationer. Simuleringar av detta görs som förklarar vår lösning och utvärderar den. Resultaten är lovande och korrelationen mellan ”Monopolistisk Energi” och marknadskraft är bekräftade.</p>

This thesis is based on studies of the deregulated electricity markets located in the United States of America. The problem statement of the thesis evolved continuously throughout our initial period of research. Focus was finally put on monitoring and detection of potential market power caused by congestion in the transmission network. The existence of market power is a serious concern in today’s electric energy markets. A system that monitors the trading is needed and much research and many proposals on how to deal with this problem have been introduced over the years. We focus on some of these approaches and develop an approach of our own, which we call “Monopolistic Energy Calculation”. We adopt the idea to identify participants with the ability to raise prices without losing market share. An ability that should not be present on a competitive market. We take this idea further by identifying participants with the ability to make considerable price raises without losing all market shares. We propose a way to calculate the remaining market shares (Monopolistic Energy Levels) after a large price raise. These calculated levels of energy, that are only deliverable by a certain participant or by a certain group of participants, are caused by the active congestions in the network. The approach detects the amounts of these energy levels and the location in the network at which they are present. This is a prospective method if used with a prediction of the following day’s demand, which is regularly available with high accuracy. The method can also be used for monitoring purposes to identify critical situations in real-time. The method is implemented and two sets of simulations are done in which we explain and evaluate the approach. The results are promising and the correlation between “Monopolistic Energy” and market power is confirmed. / Detta examensarbete är baserat på studier av de deregulerade electricitsmarknaderna i USA. Problemformuleringen var i början av detta arbete inte definitiv, utan utvecklades under en längre inledande fas av forskningsarbete. Slutligen kunde vi faställa att detektion av potentiell marknadskraft på elektricitetsmarknaden, orsakat av överbelastningar i transmissionnätverket, var av särskilt intresse. Ett system som övervakar handeln och förekomster av orättvisor orsakat av detta är nödvändigt. Det har de senaste åren gjorts mycket forskning inom detta område. Baserat på denna forskning utvecklades sedan ett eget förslag, som vi kallar ”Monopolistic Energy Calculations”. Vissa tidigare förslag på hur problemet kan angripas blev av särskilt intresse. En idé från dessa var att identifiera marknadsaktörer med förmågan att höja priser utan att förlora marknadsandelar, en icke önskvärd egenskap hos aktörer då en konkurrenskraftig marknad är eftertraktad. Vi tar denna idé ett steg längre genom att identifiera marknadsaktörer med förmågan att höja priser signifikant utan att förlora alla marknadsandelar. Vi föreslår ett sätt att beräkna dessa energinivåer som endast är möjliga att levereras av en eller ett fåtal särskilda aktörer, som direkt följd av de aktiva stockningarna i nätverket, under antagandet av en inelastisk efterfrågan. Vi föreslår ett sätt att beräkna de återstående marknadsandelarna (Monopolistic Energy Levels) efter en stor prishöjning. Vår metod beräknar mängden av denna energi och var i nätverket dessa mängder förekommer. Denna metod kan sia om framtida problem om en estimering av morgondagens efterfråga används. Sådana estimeringar görs idag regelbundet med hög träffsäkerhet. Metoden kan även användas i realtid för upptäckt av kritiska marknadssituationer. Simuleringar av detta görs som förklarar vår lösning och utvärderar den. Resultaten är lovande och korrelationen mellan ”Monopolistisk Energi” och marknadskraft är bekräftade.