Пример узлового ценообразования на ОРЭМ
Рассмотрим сечение 1019 «КармГРЭС – Буйская», состоящее из одной линии, узлы которой имеют номера 100248, 100255.
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.
- Отчёт о равновесных ценах в наиболее крупных узлах расчётной модели https://www.atsenergo.ru/nreport?rname=big_nodes_prices_pub&rdate=20170316
- 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®ion=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.
- 24/01/2017 08:00:00 в обоих ценовых зонах было заперто 8 сечений одновременно;
- 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.
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
- является вершиной множества допустимых значений,
- 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.