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. 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

Grado de detalle vs. Incertidumbre Grado detalle Incertidumbre semestre >año trim sem dia h op po OSCAR/MARGO Semanal Diario Redespacho 14 semanas Despacho TV Maq. Tér Maq. Hid. Restricciones operativas Red Precios Futuros Planificación Recursos Evaluación global Abastecimiento Energía Hidráulica Ev. Embalses Uso y Stock FO / GO Gas adicional 12

Modelos de despacho - CAMMESA CARACTERISTICAS MARGO – OSCAR OSCAR => valorización del Agua MARGO => despacho Hidrotérmico Semanal Anual – Plurianual. Estocástico. Precios Estacionales, Ingresos Futuros.,etc 14SEMANAS Determinístico. Gestión Operativa Global: Uso de Embalses Stock de Combustibles SEMANAL Determinístico. Energía Hidro. Diaria de los Embalses Valorizados. Despacho de TV. DIARIO/REDESPACHO Despacho Horario. GENRED – DIARIO Despacho generación – red Cálculo pérdidas DC factores de nodo

PROGRAMACION SEMANAL PROGRAMACION ESTACIONAL PROGRAMACION DIARIA 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

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)

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.

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.

Despacho Hidrotérmico GENERADORES INDEPENDIENTES GRANDES USUARIOS INTERCONEXIONES INTERNACIONALES (importación) EMPRESAS BINACIONALES (exportación) ESTADO NAC-PROV MEM OFERTA DEMANDA DISTRIBUIDORES 12

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 12

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

Modelos de despacho OSCAR MARGO valorización del agua programación dinámica MARGO simulación despacho hidrotérmico programación lineal

Modelo OSCAR Valores de Agua GENDM Datos Demanda GENTH Térmico GENHY Hidro OSCAR Sistema

Despacho Hidrotérmico Modelo MARGO Datos Demanda Datos Térmico Datos Hidro GENDM GENTH GENHY MARGO Datos Sistema Valores de Agua Despacho Hidrotérmico

Datos del Sistema NOA CUYO CEN LIT YAC MER COM ROD 12

Oferta Generación La oferta de generación del sistema está compuesta por: REG. ESTACIONAL EMBALSES REG. MENSUAL REG. SEMANAL CENTRALES HIDRAULICAS PASADA BOMBEO TURBO VAPOR CENTRALES TERMICAS CICLO COMBINADO TURBO GAS NUCLEAR 12

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)

Datos de Generadores Datos Generales: Declaración CVP : Térmicos => CVP Costo Combustible más otros variables Redeclaraciones quincenales Declaración Valores de Agua : Hidraúlicos Valores del agua 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. 12

Oferta Generación Embalse Valor Agua 0 $MWh 60 $MWh 12

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 12

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.

Resultados

Resultados

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

Disponibilidad

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. 12

Principales Características 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. 12

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. 12

Resultados - Balance Energético Global Junio Mayo 3-may 31-may 12

Resultados - Consumo de Gas Centrales 12

Resultados - Evolución Piedra del Águila 12

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.

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

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.

Restricciones a la Generación Hidroeléctrica Generación Máxima Diaria Generación Máxima Semanal Potencia Base Diaria Potencia Operable Máxima Diaria

Restricciones a la Generación Térmica Potencia Obligada Mínima Diaria. Potencia Operable Máxima Diaria. Tipos de Combustibles. Disponibilidad de Combustibles Diaria.

Restricciones de Transporte entre Regiones Límites de Flujo Máximo. Desvinculaciones Totales o Parciales. Pérdidas Lineales.

Restricciones por Protecciones de Área Generación Mínima Regional. Generación Máxima Regional.

Satisfacción de la Demanda Regional Escalones de Falla.

Restricciones del Ciclo de Bombeo Rendimiento Económico del Ciclo Capacidad Operativa Contraembalse Potencia Operable Máxima

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.

Tipos de Embalse No Simulados. Simulados No Valorizados. Compensadores. Simulados Valorizados

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.

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 Plan de Mantenimiento Disponibilidad Disponibilidad de Combustible Costo Variable de Producción / ”valor del agua” Predicción aportes Restricciones aguas abajo DISTRIBUIDORES GRANDES USUARIOS Demandas Netas Curvas Típicas Información Básica TRANSPORTISTAS Mantenimiento Restricciones INTERCONEXIONES INTERNACIONALES Importación Exportación 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

Cubrimiento de la Demanda

Modelo Diario CURVA PREVISIÓN PREVISIÓN OFERTAS MANTENIMIENTOS PROGRAMACIÓN DEMANDA TÉRMICA HIDRÁULICA SRI TRANSPORTE SEMANAL CONTRATOS IMP/ EXP FIRME PROGRAMACIÓN E ESTACIONAL Conformación Base de NUEVOS Datos Diaria AGENTES Y DELTAS CONTRATOS Modelo Diario FACTORES DE NODO BASE DE DATOS DIARIA ATENCIÓN AGENTES PREDESPACHO BÁSICO Predespacho Básico HIDRÁULICO POR CURVA DESPACHO DE RPF Primer Predespacho COMAHUE HABILITACIÓN DE PRIMER IMPORTACIÓN Y PREDESPACHO EXPORTACIÓN SPOT JUANA

Modelo Diario 2DO PREDESPACHO DESPACHO RPF ASIGANCIÓN DE RESERVAS : RSF , RRO,SRI JUANA FACTORES DE NODO FLUJOS SIST. TRANSP.+PÉRD. PRECIOS DE MERCADO Y ÁREAS LOCALES BALANCE DEL SISTEMA DESPACHO S.R.I. RESERVA FRÍA BALANCE DIARIO PRECIOS PREVISTOS DESPACHO COMAHUE ASIGNACIÓN RPF, RSF Y RRO MEMNET GERENCIA DE OPERACIONES Y SALA DE COMANDO REVISTA ELECTRÓNICA EMISIÓN DE REPORTES REPORTE S.R.I. ACTUALIZACIÓN BASE DE DATOS DEL SISTEMA (SIPCO Y POSOP) PROGRAMA DE RESTRICCIONES CORTES PROGRAM. Segundo Predespacho Cálculo de factores de nodo y Pérdidas Actualización de Bases y Emisión de Reportes Modelo Diario

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

Demanda vs Temperatura

Variación Demanda vs PBI

Mercado de Gas – Inyecciones CAMMESA Mercado de Gas – Inyecciones TGN + TGS

Mercado de Gas Inyección Neuquina – 03/06 CAMMESA Mercado de Gas Inyección Neuquina – 03/06

Mercado de gas - Exportación Chile CAMMESA Mercado de gas - Exportación Chile 2006

Consumo Gas Usinas MEM (c/PAT) Total CAMMESA Consumo Gas Usinas MEM (c/PAT) Total

Gas Diario por Tipo – Año 2006

Despacho Centrales

Consumo Combustibles

Rendimiento Centrales

Sistema Brasileño

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.