Subasta de mediano plazo del mercado eléctrico en México: análisis de sensibilidad empleando programación lineal

Abstract

RESUMEN: En este trabajo de tesis se realiza un análisis de sensibilidad aplicado a la subasta de mediano plazo (SMP) del mercado eléctrico mayorista en México. Como consecuencia de este análisis se establece la importancia del precio sombra para diferentes escenarios de oferta y demanda. Como parte de este trabajo también se desarrolla un software nombrado SMPLEX escrito en C++, que consiste en la solución de la subasta de mediano plazo. Se explica el modelo de la subasta de mediano plazo y se realizan pruebas para abordar el análisis de sensibilidad. Para comprobar el correcto funcionamiento de SMPLEX se valida con una prueba de un ejemplo desarrollado por el CENACE y se comparan resultados con los de un programa comercial (AMPL) que usa CPLEX. Otro factor importante que se menciona es la gestión de los datos, para esto se implemento una base de datos programada en SQL-server en ambiente linux llamada SMPDATA que es parte de SMPLEX. Una vez obtenidos los resultados de las pruebas de la subasta usando el programa desarrollado, se realiza un análisis de sensibilidad, el cual proporciona información útil para los participantes de la subasta. Es importante mencionar que en este análisis se consideran los datos iniciales, resultados de la prueba, los costos actualizados, el vector de recursos, así como la matriz inversa de los coeficientes que representan los factores de proporcionalidad. Este análisis fue implementado para analizar los siguientes escenarios que forman parte de la pruebas realizadas en este trabajo: • Subasta de potencia sin considerar zonas anidadas. • Subasta de energía eléctrica. • Subasta para obtener precio sombra del mercado. • Análisis de sensibilidad de los resultados de la SMP. Finalmente, se obtienen los intervalos de perturbación de los costos y de los recursos de las ofertas, bajo los cuales los participantes aun pueden mantener su posición ganadora en la subasta y se muestran los intervalos desfavorables para los participantes que ya han sido seleccionados previamente. ABSTRACT: In this thesis, a sensitivity analysis applied to the medium-term auction (SMP) of the wholesale electricity market in Mexico is carried out. As a consequence of this analysis, the importance of the shadow price for different supply and demand scenarios is established. As part of this work we also develop software named SMPLEX written in C ++, which consists of the implementation of SMP. The model of the medium-term auction is explained and tests are carried out to address the sensitivity analysis. To verify the correct functioning of SMPLEX, it is validated with a test of an example developed by CENACE and results are compared with those of a commercial program (AMPL) by means of the CPLEX optimizer. Another important factor that is mentioned is the management of the data for this, a database programmed in SQL-server in linux environment called SMPDATA is implemented, which is an ingredient for SMPLEX that are part of the solution engine of the medium-term auctions. Once the results of the auction tests have been obtained using the developed program, a sensitivity analysis is carried out, which provides useful information for the participants of the auction. It is important to mention that in this analysis we consider the initial data, test results, updated costs, the resource vector, as well as the inverse matrix of the coefficients that represent the proportionality factors. This analysis was implemented to analyze the following scenarios that are part of the tests carried out in this work: • Power auction without considering nested areas. • Electric power auction. • Auction to get market shadow price. • Sensitivity analysis of the results of the SMP. Finally, the intervals of disturbance of the costs and of the resources of the offers are obtained, under which the participants can still maintain their winning position in the auction and the unfavorable intervals for the participants that have already been previously selected are shown.