El objetivo principal de esta investigación consiste en calcular los precios de contrato de la generación distribuida (gd) considerando su interacción con la compañía distribuidora. La metodología propuesta consiste en modelar la dinámica de compra y venta de energía de gd usando conceptos de teoría de juegos y programación binivel. Para validar la metodología propuesta se realizaron varias pruebas en un sistema de distribución de 34 barras cambiando el número y el tamaño de las unidades de gd. Los precios de contrato calculados con esta metodología representan un equilibrio entre la maximización de utilidades que busca el propietario de la gd y la minimización de pagos que busca la empresa distribuidora. De esta forma, se concluye que la metodología propuesta en este artículo provee incentivos eficientes para ambos agentes, entregando una solución en la que la gd y la empresa distribuidora se benefician mutuamente. Adicionalmente, la ubicación de las unidades de gd también puede considerarse dentro del modelo y de esta manera encontrar, no solo el precio de contrato, sino también la ubicación de equilibrio.

The main objective of this research is the contract pricing calculation of distributed generation (dg) considering its interaction with the distribution company. The proposed methodology consists in modeling the dg energy trading using game theory concepts and bilevel programming. To validate the proposed methodology several tests are carried out with a 34 bus distribution system, changing the number and size of the dg units. The contract prices calculated with this methodology represent an equilibrium between the profit maximization pursued by the dg owner and the minimization of payments procured by the distribution company. Consequently, it can be concluded that the proposed methodology provides efficient incentives for both agents, providing a solution in which the dg and the distribution company are mutually beneficial. Furthermore, the location of the DG units can also be considered in the model, so that not only the contract price but also the equilibrium location can be found.

Este trabalho apresenta uma proposta para a valorização dos serviços ancilares de reserva operativa, sob um esquema competitivo composto por geradores hidrelétricos. Nesse esquema, os geradores ofertam pela disponibilidade do serviço. Esta proposta busca atribuir um valor à reserva de forma eficiente, em função da concorrência entre os agentes e as condições de operação do sistema. Na primeira parte do artigo, são descritos diversos aspectos relacionados com a reserva operativa destacando, particularmente, os componentes de custo de disponibilidade, uso e oportunidade destes serviços. Na segunda parte é apresentada a proposta propriamente dita, indicando a estrutura do mercado, o tipo de ofertas, assim como um modelo de despacho hidrelétrico conjunto de potência e reserva, que considera as restrições hidráulicas e elétricas do sistema. Estas considerações são importantes no caso do Sistema Brasileiro, já que existe uma alta porcentagem de produção hidrelétrica, cuja operação precisa ser coordenada de forma centralizada, visando minimizar os custos operacionais. O problema de despacho é modelado através de uma formulação linear inteira mista, e é resolvido usando um solver de otimização comercial. A proposta é aplicada em um sistema de três barras e três geradores com fins ilustrativos.

A pricing proposal for operating reserve ancillary services in a hydraulic competitive framework is presented. In this framework, generator agents bid for the availability of the service. This proposal aims the efficient reserve pricing based on both, agents competition and system operating conditions. In the first part of this paper, some aspects concerning to operating reserve are described, focusing, particularly, in the availability, use and opportunity costs. In the second part, the proposal is described, showing the market structure, the type of auctions and a joint power and operating reserve dispatch model, that considers the hydraulic and electrical characteristics of the system. These considerations are important in the Brazilian system, where there is a high percentage of hydraulic generation, that needs to be coordinated in a centralized manner, optimizing the operational costs. The problem is modeled with a linear integer mixed formulation, and is solved using a commercial optimization solver. The methodology is applied on a three bus, three generator system for illustrative purposes.