Узловые цены: переток из дорого узла в дешевый

Аватар пользователя chuchueva

Пример узлового ценообразования на ОРЭМ

Рассмотрим сечение 1019 «КармГРЭС – Буйская», состоящее из одной линии, узлы которой имеют номера 100248, 100255.

Пример узлового ценообразования на ОРЭМ
Рис. 1. Пример узлового ценообразования на ОРЭМ

Из рисунка видно, что переток направлен из более дорого узла в более дешевый. При этом сечение не заперто. Данный пример противоречит рыночному правилу: переток всегда направлен из дешевого узла в дорогой. Назовем линию с таким перетоком «неправильной» линией.

Часто ли такое противоречие случается?

Ответ на этот вопрос можно получить, сопоставив цифры из двух отчетов.

  1. Отчёт о равновесных ценах в наиболее крупных узлах расчётной модели https://www.atsenergo.ru/nreport?rname=big_nodes_prices_pub&rdate=20170316
  2. Отчёт о плановых почасовых перетоках электрической энергии по ветвям расчетной модели https://www.atsenergo.ru/nreport?access=public&rname=TS_PART_REP_LINE&rdate=20170316&region=eur

Рассмотрим значения отчетов за 16 марта 2017 года. Общее число линий, для которых доступны необходимые значения перетоков и цен, равно 190 686. Обращаю внимание, что число анализируемых линий ниже общего числа линий из отчета №2 (в отчете около 12 300 линии для каждого часа суток), поскольку в расчет берем линии, для обоих узлов которых доступны цены из отчета №1 (около 6000 узлов для каждого часа суток). По итогам расчета получаем, что общее число «неправильных» линий превышает 15 000 на эту дату. «Неправильные» линии делятся на три типа:

  • линии, в которых переток идет из дорого узла в дешевый (пример выше, столбец 3 таблицы) — 14510 линий на 16 марта 2017 года;
  • линии, в которых имеется переток, но цены в обоих узлах одинаковые (столбец 4) — 0 линий на ту же дату;
  • линии, в которых нет перетока, но разница цен больше или меньше 0 (столбец 5) — 943 линии на ту же дату.

В таблице ниже приведены аналогичные цифры и по другим датам.

Дата «Правильные» линии «Неправильные» линии
Число линий с перетоком из дешевого узла в дорогой Число линий с перетоком из дорогого узла в дешевый Число линий с ненулевым перетоком и нулевой разницей цен Число линий с нулевым перетоком и ненулевой разницей цен
16/03/2017 175 233 из 190 686
(91.9%)
14 510 из 190 686
(7.6%)
0 из 190 686
(0%)
943 из 190 686
(0.5%)
06/02/2017 178 103 из 192 973
(92.3%)
13 954 из 192 973
(7.2%)
0 из 192 973
(0%)
916 из 192 973
(0.5%)
18/01/2017 177 028 из 192 801
(91.8%)
14 874 из 192 801
(7.7%)
0 из 192 801
(0%)
899 из 192 801
(0.5%)
17/11/2016 173 664 из 188 971
(91.9%)
14 170 из 188 971
(7.5%)
686 из 188 971
(0.4%)
451 из 188 971
(0.2%)
10/10/2016 162 032 из 178 154
(91%)
15 170 из 178 154
(8.5%)
627 из 178 154
(0.4%)
325 из 178 154
(0.2%)

Анализ показывает, что число «неправильных» линий с перетоком из дорого узла в дешевый изо дня в день остается примерно одинаковым и составляет около 7% от общего числа линий.

Связано ли формирование «неправильных» линий с запираемостью сечений?

Я нашла два качественно разных часа.

  1. 24/01/2017 08:00:00 в обоих ценовых зонах было заперто 8 сечений одновременно;
  2. 14/01/2017 04:00:00 в обоих ценовых зонах нет запертых сечений вообще.

Результаты аналогичного расчета для двух указанных часов приведены в таблице.

Дата «Правильные» линии «Неправильные» линии
Число линий с перетоком из дешевого узла в дорогой Число линий с перетоком из дорогого узла в дешевый Число линий с ненулевым перетоком и нулевой разницей цен Число линий с нулевым перетоком и ненулевой разницей цен
24/01/2017 08:00:00
(заперто 8 сечений)
7 362 из 8 022
(91.8%)
620 из 8 022
(7.7%)
0 из 8 022 (0%) 40 из 8 022 (0.5%)
14/01/2017 04:00:00
(заперто 0 сечений)
7 292 из 8 045
(89.5%)
616 из 8 045
(7,7%)
0 из 8 045
(0%)
37 из 8 045
(0.4%)

Мы видим, что запираемость сечений не влияет на число «неправильных» линий. В обоих случаях их число составило 7,7% от общего числа линий.

Можно ли проанализировать такое поведение перетоков?

Ответ на вопрос об анализе сложного узлового ценообразования был опубликован в работе «Вопросы формирования равновесных узловых цен оптового рынка электроэнергии». Здесь перескажу работу кратко своими словами.

В работе Татьяна обсуждает детали анализа узловых цен. Рассмотрена энергосистема, состоящая из 30 узлов:

  • 5 генерирующих узлов, которые подают ценопринимающие и ценовые заявки
  • и 25 узлов потребления с ценопринимающими заявками.
Описанный в работе пример выложен в открытый доступ. Топология энергосистемы приведена на рис 2, значения в узлах — узловые цены, полученные по результатам конкурентного отбора.

Топология энергосистемы из 30 узлов
Рис. 2. Топология энергосистемы из 30 узлов

Узлы, цены в которых по результатам конкурентного отбора выглядят «странно» (очень низкие или, напротив, очень высокие) рассмотрены отдельно. Для каждого n-ого не ценозамыкающего узла энергосистемы предложена математическая модель, названная декомпозицией узловых цен

Здесь m=[1:M] — ценозамыкающие генераторы, c=[1:C] — возникшие по результатам конкурентного отбора сетевые ограничения или ограничения по напряжению; Pm — цена в заявке ценозамыкающего генератора, руб/МВт.ч. Коэффициенты kmc для c=[1:C] отражают вклад цены каждого ценозамыкающего генератора при учете каждого сетевого ограничения или ограничения по напряжению в узловую цену n-того узла. Коэффициент kmС+1 отражает вклад установившего режима, не имеющего сетевых ограничений.

За математическим пояснением вопросам можно обратиться к блогу: «A basic solution corresponds to one of the vertices whose coordinate feasibility domain or solution can be represented by a set of active constraints for the model». То есть решение оптимальной задачи

  1. является вершиной множества допустимых значений,
  2. может быть представлено как комбинация активных ограничений модели.

Каждый коэффициент kmС+1 отражает вклад цены каждого ценозамыкающего генератора установившегося режима энергосистемы без учета ограничений. Коэффициенты kmc имеют физическую интерпретацию. Подробно они рассмотрены в работе Т. А. Васьковской «Новая декомпозиция узловых цен на вклады ценообразующих заявок при оптимизации режимов электрических систем», а также в уже упомянутой работе «Вопросы формирования равновесных узловых цен оптового рынка электроэнергии».

Итого

1) Узловая цена может принимать «странные» значения. Проведенные расчеты показали, что в среднем в 7% линий переток направлен из дорого узла в дешевый.

2) На сегодняшний день ясно, что каждое значение узловой цены может быть четко обосновано при помощи разработанной модели декомпозиции узловых цен.

3) Перетоки мощности из дорогих узлов в дешевые могут быть проанализированы при условии доступности параметров установившегося режима энергосистемы ценовой зоны. В настоящее время львиная часть данных параметров является закрытой.

При оценке числа «неправильных» линий использовались инструменты Thomson Reuters.

Для добавления комментариев войдите или зарегистрируйтесь

2010 - 2017 © Математическое бюро

Все права защищены в соответствии с законодательством РФ

При полном или частичном использовании материалов ссылка на сайт обязательна