Thesis Optimización binivel aplicada a subastas de servicios complementarios en Chile
Date
2022-08
Authors
Utreras Patiño, Esteban Nicolás
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Abstract
El presente trabajo aborda la regulación del mercado de subastas de servicios complementarios en
Chile, revisando exigencias en los tiempos de prestación de servicio, cuantificación del requerimiento
sistémico, administración de la subasta, proceso de determinación de precio máximo, difusión de
información pública y deberes y derechos de los generadores participantes del mercado eléctrico de
corto plazo.
En este contexto, el problema de oferta óptima que enfrenta un agente con múltiples generadores que
participa del mercado de subastas en Chile, se modela como un problema binivel optimista estocástico,
cuyo nivel superior corresponde al agente que desea maximizar su utilidad esperada y nivel inferior
al modelo de despacho del Operador Independiente del Sistema (ISO).
Con el objetivo de que el problema pueda ser resuelto como un problema lineal entero mixto, el
modelo binivel es transformado a un programa matemático con condiciones de equilibrio (MPEC) y
le es aplicada una expansión binaria a la decisión del agente. Para la comprensión del desarrollo del
algoritmo se presenta una breve introducción a la teoría de programación lineal y binivel, analizando
los supuestos empleados en el modelo.
Los experimentos muestran que: i) el algoritmo posee una alta adaptabilidad dando resultados
coherentes con la teoría en cada situación estudiada y ii) que el nivel de potencia contratada puede
influir en la estrategia de oferta óptima, ya que el agente en escenarios de alta potencia contratada
opta por ofertar de tal manera de disminuir el valor de la energía retirada por sus clientes. Por otra
parte, la alta adaptabilidad es consecuencia directa de que el agente no impone restricciones sobre el
problema del ISO, por lo que calculará la oferta óptima para cada configuración factible del problema
de despacho.
Para obtener datos numéricos se compara el desempeño del algoritmo con un caso base donde el
agente oferta a precio máximo de subasta. Para todos los escenarios empleados la solución óptima
obtiene una mayor utilidad y una baja variabilidad entre escenarios, por lo que se considera que es una
solución de bajo riesgo.
En cuanto a los experimentos de escalabilidad, el método muestra una capacidad de respuesta
estable al aumentar los escenarios de oferta y la diferencia mínima entre los posibles valores de
oferta del agente. Respecto al número de variables binarias, variables continuas y restricciones del
problema, estas crecen linealmente con la cantidad de escenarios y periodos de la subasta, siendo estas
las variables de mayor importancia al momento de determinar el tamaño del modelo.
Description
Keywords
MERCADO DE SUBASTAS , PROGRAMACIÓN BINIVEL