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Modelos de Despacho. Año 2006. MODELOS DE DESPACHO. Problema a resolver en el cálculo económico aplicado a la gestión de Sistemas Eléctricos Realizar el despacho de la generación/combustibles disponible para cubrir la demanda al mínimo costo en los distintos horizontes de programación.

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slide2

MODELOS DE DESPACHO

Problema a resolver en el cálculo económico aplicado a la gestión de Sistemas Eléctricos

  • Realizar el despacho de la generación/combustibles disponible para cubrir la demanda al mínimo costo en los distintos horizontes de programación.
  • Búsqueda de la utilización óptima de las reservas hidráulicas con el paso del tiempo.
    • Arbitrar, entre utilizar el agua o almacenarla.

Sujeto a:

  • Aleatoriedades
  • Restricciones de operación.
  • Dimensión del problema.
  • Regulación del Mercado Eléctrico Argentino
slide3

semestre

>año

sem

trim

dia

op

po

h

Grado de detalle vs. Incertidumbre

Grado detalle

Incertidumbre

Redespacho

Diario

Semanal

OSCAR/MARGO

14 semanas

Despacho TV

Maq. Tér

Maq. Hid.

Restricciones operativas

Red

Evaluación global Abastecimiento

Precios Futuros

Planificación Recursos

Energía Hidráulica

Ev. Embalses

Uso y Stock FO / GO

Gas adicional

slide5

Valorización embalses estacionales

PROGRAMACION

SEMANAL

Horizonte:

2 semanas

Periodo programado :

1 semana

PROGRAMACION

ESTACIONAL

Horizonte:

3 años

Periodo programado:

6 meses

Ajuste : trimestral

Despacho para cada

día de la semana

PROGRAMACION DIARIA

Horizonte : 1 dia

Periodo programado : 1 dia

PROGRAMACION

14 SEMANAS

Despacho horario

OPERACION EN TIEMPO

REAL Y REDESPACHO

Horizonte : 24 Hs

Redespacho del

resto del día

PRECIOS

ESTACIONALES

PRECIOS HORARIOS

DEL MERCADO SPOT

slide6

SÍNTESIS

  • Modelos de despacho => herramientas que le brinden al operador del sistema la posibilidad de
    • Realizar análisis y evaluaciones
    • Determinar el despacho, los costos marginales y precios para los distintos horizontes de programación
  • … y a los Agentes del Mercado para sus propias evaluaciones (planificación, control, presupuestos)
slide7

MARGO: APLICACIONES

  • Precios Estacionales /Programación Estacional
    • Despacho, requerimientos de combustible, uso de corredores de AT, riesgo de falla
  • Cálculo de la remuneración del transporte:
      • RVT
      • FN
      • BENEFICIARIOS/CARGOS FIJOS
  • Simulaciones y evaluación de impacto de nuevo equipamiento. Informe de Riesgos
  • Ingresos y Operación Futuros.
slide8

PROGRAMACION ESTACIONAL

  • Objetivos Principales
    • Determinación de los cargos de transporte y precios estacionales a distribuidores para la energía y la potencia.
    • Establecimiento del plan de operación a mediano plazo que determina la generación y el funcionamiento adecuado de la red para satisfacer la demanda prevista.
    • Formular la utilización óptima de los recursos energéticos hidráulicos y térmicos, minimizando el costo de producción y de la energía no suministrada en el mediano plazo, teniendo en cuenta las restricciones operativas.
    • Determinación de los valores óptimos de reserva necesaria para regulación de frecuencia, reserva operativa y reserva fría.
slide9

OFERTA

DEMANDA

GENERADORES

INDEPENDIENTES

DISTRIBUIDORES

GENERADORES

ESTADO NAC-PROV

MEM

GRANDES

USUARIOS

EMPRESAS

BINACIONALES

INTERCONEXIONES

INTERNACIONALES

(exportación)

INTERCONEXIONES

INTERNACIONALES

(importación)

Despacho Hidrotérmico

slide10

Despacho Hidrotérmico

  • MINIMO COSTO DE OPERACION EN EL MERCADO
    • Curva de oferta térmica en función sus costos.
    • Restricciones Combustibles
    • Energía hidráulica costo nulo.
    • Oferta hidráulica valorizada.
    • Restricciones hidráulicas
    • Oferta Importación valorizada.
    • Monótona de requerimiento demanda interna.
    • Requerimiento Exportación – con señal precio -
    • Restricciones Sistema de transporte
    • Despacho Independiente de Contratos
slide11

Programación Estacional OSCAR/MARGO

  • Consiste en definir la operación óptima de los recursos hidráulicos frente al resto de la generación , que asegure un mínimo costo de operación y de falla en un horizonte de 3 años.
  • Teniendo en cuenta un futuro aleatorio , se debe determinar el momento oportuno para utilizar el agua o almacenarla.
  • Para disponer de un criterio de decisión , se calcula para cada recurso hidráulico , una VALORIZACION DEL AGUA que representa la esperanza matemática de los ahorros futuros en la operación y en la falla , para cada metro cúbico de agua marginal almacenada.
  • EL VALOR DEL AGUA se aplica a los embalses de regulación estacional , es decir a los que tienen capacidad de almacenar agua de un período a otro y cuyo monto energético resulta importante respecto de la demanda a satisfacer.
  • Son embalses de regulación estacional :

PIEDRA DEL AGUILA

EL CHOCON

slide12

Modelos de despacho

  • OSCAR
    • valorización del agua
    • programación dinámica
  • MARGO
    • simulación despacho hidrotérmico
    • programación lineal
slide13

Datos

Demanda

Datos

Térmico

Datos

Hidro

GENDM

GENTH

GENHY

OSCAR

Datos

Sistema

Valores de Agua

Modelo OSCAR

slide14

Despacho Hidrotérmico

Modelo MARGO

Datos

Demanda

Datos

Térmico

Datos

Hidro

GENDM

GENTH

GENHY

Datos

Sistema

MARGO

Valores de Agua

slide15

NOA

YAC

CUYO

CEN

LIT

ROD

MER

COM

Datos del Sistema

slide16

Oferta Generación

La oferta de generación del sistema está compuesta por:

REG. ESTACIONAL

REG. MENSUAL

EMBALSES

REG. SEMANAL

CENTRALES

HIDRAULICAS

PASADA

BOMBEO

TURBO VAPOR

CENTRALES

TERMICAS

CICLO COMBINADO

TURBO GAS

NUCLEAR

slide17

Base de Datos Estacional

  • Declaración Estacional
  • Demanda ( curvas típicas y requerimientos máximos).
  • Generadores Térmicos (Mantenimiento, costos variables de producción y punta).
  • Generadores hidráulicos (Mantenimiento, pronósticos y restricciones).
  • Transportistas (Mantenimiento, restricciones al intercambio permitido).
  • Países interconectados (requerimientos de exportación, importación)
slide18

Datos de Generadores

  • Declaración CVP :
  • Térmicos => CVP
    • Costo Combustible más otros variables
    • Redeclaraciones quincenales
  • Declaración Valores de Agua :
  • Hidraúlicos
    • Valores del agua
    • Redeclaraciones quincenales
  • Datos Generales:
  • Coordinación Mantenimiento Estacional.
  • Disponibilidad Combustible. Variación gas vs temperatura
  • Aportes Previstos / aleatorios de aportes hidráulicos históricos
  • Demandas. Variación vs temperatura
  • Características y parámetros del equipamiento de generación Hid.- Tér.
slide19

Oferta Generación

Embalse

Valor Agua

0 $MWh

60 $MWh

slide20

Datos de Demanda

Demanda: Distribuidores - GUMAS

En base a las curvas típicas y energías mensuales informadas se obtienen las curvas típicas y energías de cada área modelada. El modelo GENDM construye las monótonas de cada área / semana. Adicionalmente se las varía en función de las temperaturas históricas, construyendo las crónicas de demanda.

PICO

5 hs

SEMIPICO

30 hs

RESTO

91 hs

VALLE

42 hs

slide21

Resultados

  • Para cada período simulado (trimestre, semestre, año), con paso semanal y para las 4 bandas horarias modeladas se obtienen los resultados de despacho
    • Generación, costos marginales, precios, uso corredores, combustibles, variables hidráulicas (cotas, turbinados)
  • Los archivos de entrada y los resultados se encuentran disponibles en base de datos, pudiendo modificarse y analizarse fácilmente con planillas de cálculo.
slide24

Resultados

  • El modelo de despacho fue adaptado para su funcionamiento en PC y junto con bases de datos actualizadas periódicamente y un manual de usuario, se encuentra a libre disposición de los Agentes y público en la red MEMNet y en la página web de CAMMESA
  • Adaptación del modelo a los cambios regulatorios y cruce permanente con los resultados de la operación para buscar la mayor representatividad del modelado
slide26

Modelo de mediano plazo: “14Semanas”

Objeto

  • Evaluar las condiciones de abastecimiento de la demanda de energía eléctrica en el mediano plazo
  • Determinar los requerimientos medios de gas adicional en el marco de la regulación vigente.
  • Evaluar la política de uso de los embalses.
  • Evaluar la gestión de abastecimiento de combustibles líquidos.
slide27

PrincipalesCaracterísticas

  • Modelo de despacho hidrotérmico determinístico con horizonte de simulación de 14 semanas, barra única y banda única:
      • Previsión de la demanda
      • Aportes a centrales hidráulicas
      • Disponibilidad del parque térmico
      • Entradas de combustible líquido.
      • Cuotas de gas.
      • Intercambios con países vecinos
  • Requerimientos energéticos globales, no potencia pico.
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Criterios aplicados a la simulación

  • Los valores se determinan considerando valores reales recientes y previsiones de acuerdo a estadísticas y correlaciones.En caso de que la correlación no sea alta se considera un criterio conservador.
  • La política de uso de embalses se determina estableciendo reservas mínimas operativas en el conjunto embalses de capacidad mensual y cotas objetivo mínimas en los de capacidad estacional al fin del período simulado.
  • Como resultado de diferentes escenarios se puede evaluar el impacto sobre el sistema y los requerimiento de combustible para cada alternativa analizada, en forma global.
slide32

Modelo de Despacho Hidrotérmico Semanal

Propósito

  • Programación del Despacho Hidrotérmico Semanal en condiciones de Optimalidad.

Requerimientos Contemplados

  • Importación-Exportación.
  • Máquinas Forzadas.
  • Máquinas TV.
  • Restricciones de Transmisión.
  • Limitaciones de Centrales Hidroeléctricas.
  • Disponibilidad de Combustibles.
  • Ciclos de Bombeo.
slide33

Modelo de Despacho Hidrotérmico Semanal

Tipo

  • Optimización Lineal Determinística

Metodología

  • Programación Lineal

Función Objetivo

  • Minimizar el costo total de operación evaluado en el Mercado, suma del costo variable de producción térmico más el costo variable de producción hidroeléctrico, mediante los valores del agua, más el costo variable de transporte, a través del factor de nodo, más la valorización de la energía no suministrada
slide34

Modelo de Despacho Hidrotérmico Semanal

Resultados

  • Generación Hidroeléctrica por Central, día y bloque horario.
  • Generación Térmica por Grupo, día y bloque horario.
  • Intercambios Regionales por día y bloque horario.
  • Precios Marginales Regionales por día y bloque horario.
  • Evolución Diaria de Embalses.
slide35

Restricciones a la Generación Hidroeléctrica

  • Generación Máxima Diaria
  • Generación Máxima Semanal
  • Potencia Base Diaria
  • Potencia Operable Máxima Diaria
slide36

Restricciones a la Generación Térmica

  • Potencia Obligada Mínima Diaria.
  • Potencia Operable Máxima Diaria.
  • Tipos de Combustibles.
  • Disponibilidad de Combustibles Diaria.
slide37

Restricciones de Transporte entre Regiones

  • Límites de Flujo Máximo.
  • Desvinculaciones Totales o Parciales.
  • Pérdidas Lineales.
slide38

Restricciones por Protecciones de Área

  • Generación Mínima Regional.
  • Generación Máxima Regional.
slide40

Restricciones del Ciclo de Bombeo

  • Rendimiento Económico del Ciclo
  • Capacidad Operativa Contraembalse
  • Potencia Operable Máxima
slide41

Restricciones de Manejo de Aguas

  • Volumen Mínimo del Embalse.
  • Volumen Máximo del Embalse.
  • Volumen Erogable Mínimo Diario.
  • Volumen Erogable Máximo Diario.
  • Volumen Erogable Mínimo Semanal.
  • Volumen Erogable Máximo Semanal.
  • Volumen Disponible Semanal, por Banda de Valorización.
  • Ecuación de Continuidad.
slide42

Tipos de Embalse

  • No Simulados.
  • Simulados No Valorizados.
  • Compensadores.
  • Simulados Valorizados
slide43

Valor del Agua

  • Despacho : es el que corresponde a la última banda de valorización usada al fin del período.
  • Marginal : es el que corresponde a la cota al fin del período.
slide44

Modelo de Despacho Hidrotérmico Diario

Propósito

  • Programación del Despacho y Redespacho diario con paso horario de todas las máquinas del parque y cálculo del Precio de Mercado
  • La generación hidráulica disponible para el día surge de los resultados de la Programación Semanal
  • Con la información de generación hidráulica, disponibilidad de máquinas y combustibles se realiza el despacho diario de mínimo costo, contemplando las restricciones operativas y de la red
programac semanal diaria tiempo real

GENERADORES

DISTRIBUIDORES

GRANDES USUARIOS

  • Plan de Mantenimiento
  • Disponibilidad
  • Disponibilidad de Combustible
  • Costo Variable de Producción / ”valor del agua”
  • Predicción aportes
  • Restricciones aguas abajo
  • Demandas Netas
  • Curvas Típicas

Información

Básica

INTERCONEXIONES

INTERNACIONALES

TRANSPORTISTAS

  • Mantenimiento
  • Restricciones
  • Importación
  • Exportación
Programac. Semanal/Diaria/Tiempo Real
  • PROGRAMACION DIARIA
  • Progr. de Carga por Grupo
  • Precio de Mercado y Locales
  • Factores de Nodo
  • Despacho RPF- RSF
  • Despacho de Reserva Fría
  • Restricciones
  • Modelo de Despacho
  • Hidrotérmico
  • optimización
  • simulación
  • PROGRAMACION SEMANAL
  • Paquetes de generación Hidro.
  • TV E/S
  • Valores del Agua
  • Consumo de Combustibles
  • Coordinación de Mantenimientos
slide47

CURVA

PREVISIÓN

PREVISIÓN

OFERTAS

MANTENIMIENTOS

PROGRAMACIÓN

DEMANDA

CONTRATOS IMP/

TÉRMICA

HIDRÁULICA

SRI

TRANSPORTE

SEMANAL

EXP FIRME

PROGRAMACIÓN E

Conformación Base de

ESTACIONAL

NUEVOS

Datos Diaria

AGENTES Y

DELTAS

CONTRATOS

Modelo Diario

FACTORES DE

ATENCIÓN AGENTES

NODO

BASE DE DATOS DIARIA

PREDESPACHO

BÁSICO

Predespacho Básico

HIDRÁULICO POR

CURVA

DESPACHO DE RPF

Primer Predespacho

COMAHUE

HABILITACIÓN DE

PRIMER

IMPORTACIÓN Y

PREDESPACHO

EXPORTACIÓN

SPOT

JUANA

slide48

JUANA

Cálculo de factores de nodo

y Pérdidas

FACTORES DE

FLUJOS SIST.

NODO

TRANSP.+PÉRD.

2DO

Segundo Predespacho

PREDESPACHO

DESPACHO RPF

ASIGANCIÓN DE

PROGRAMA DE

RESERVAS : RSF ,

RESTRICCIONES

RRO,SRI

PRECIOS DE

BALANCE DEL

MERCADO Y ÁREAS

RESERVA FRÍA

DESPACHO S.R.I.

SISTEMA

LOCALES

ACTUALIZACIÓN BASE DE DATOS DEL SISTEMA (SIPCO Y POSOP)

Actualización de Bases y

Emisión de Reportes

EMISIÓN DE REPORTES

ASIGNACIÓN

BALANCE

PRECIOS

DESPACHO

ASIGNACIÓN

FACTORES DE

CORTES

REPORTE S.R.I.

DIARIO

PREVISTOS

COMAHUE

RPF, RSF Y RRO

NODO

PROGRAM.

REVISTA

ELECTRÓNICA

MEMNET

GERENCIA DE OPERACIONES Y SALA DE COMANDO

Modelo Diario

slide49

Análisis de la información - Impacto

Análisis de Información y Resultados de la operación

  • Se realiza un seguimiento sistemático de los resultados de la operación más relevantes (despacho, combustibles, costos) y se los analiza para su comparación con los resultados del modelo en la búsqueda de una mejor representación de la realidad
  • El análisis se extiende al seguimiento de otros aspectos (variación de la demanda con la temperatura, tendencias de demanda vs PBI, mercado de gas, rendimiento y despacho centrales, sistema brasileño) que pueden tener influencia directa o indirecta en el modelado del sistema y mercado eléctrico
slide52

CAMMESA

Mercado de Gas – Inyecciones

TGN + TGS

slide53

CAMMESA

Mercado de Gas Inyección Neuquina – 03/06

slide54

CAMMESA

Mercado de gas - Exportación Chile

2006

slide55

CAMMESA

Consumo Gas Usinas MEM (c/PAT) Total

slide61

Resumen

  • Actividad de modelos y análisis integrada.
  • Conocimiento de las reglas de funcionamiento del Mercado y el sistema energético.
  • Desarrollos orientados a cubrir los requerimientos y cambios regulatorios
  • Herramientas para minimizar los costos y riesgos operativos
  • Cruce sistemático entre simulaciones y resultados de la operación
  • Adecuación tecnológica para facilitar el acceso a los modelos (PC) y el análisis de resultados
  • Disponibilidad de las herramientas y bases de datos.