Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets

Due to significant changes in the electricity industry which are related to the liberalization and the globalization of energy markets, the necessity to develop new models of energy markets which should consider new conditions of their functioning has appeared. The analytical overview of the latest...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2011
Main Author:	Lebid M.V.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011
Subjects:	market electric power modeling model competition.
Online Access:	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/424
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	System Research in Energy
Download file:

Institution

System Research in Energy

_version_	1871103763904724992
author	Lebid M.V.
author_facet	Lebid M.V.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "Lebid M.V.", "institution": null } ]
author_sort	Lebid M.V.
baseUrl_str	https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T12:57:39Z
description	Due to significant changes in the electricity industry which are related to the liberalization and the globalization of energy markets, the necessity to develop new models of energy markets which should consider new conditions of their functioning has appeared. The analytical overview of the latest foreign papers on the modeling of electricity markets is performed. As a result, three major trends are separated: the optimization models of a single firm and the imitation and equilibrium models of electricity markets. A classification of the mentioned models by their most significant parameters is presented. The economic computable equilibrium model LIBEMOD for the Western European electricity markets is considered. The expediency to use different types of models for various tasks is explained, and their advantages and drawbacks are outlined. The concepts underlying the assumptions made in models, particularly the Cournot equilibrium concept, are described. Some differences in the mathematical structures of the classes of models are discussed.
first_indexed	2026-03-24T02:01:44Z
format	Article
fulltext	12 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) Останнім часом у світі в електроенергетичній галузі відбулися значні зміни, пов’язані з дере� гулюванням та конкуренцією з метою підви� щення її економічної ефективності. В багатьох країнах ці зміни привели до виникнення ринків електроенергії. В умовах ринку керування виробничими одиницями більше не залежить від державних чи комунальних процедур, а зале� жить від децентралізованих рішень підпри� ємств�виробників, які мають на меті максимі� зувати свої прибутки. Всі підприємства конку� рують у наданні послуг з виробництва за ціною, що встановлюється на ринку в результаті взаємо� дії усіх підприємств та споживачів. Метою статті є визначення та характеристи� ка підходів, пов’язаних із моделюванням рин� ків електричної енергії. Означені підходи можна класифікувати згідно зі схемою, наведе� ною на рисунку. Вони поділяються на три основних класи: оптимізаційні моделі, іміта� ційні моделі та моделі рівноваги (рівноважні моделі). Оптимізаційні моделі зосереджують увагу на проблемі максимізації прибутку окре� мого підприємства�учасника на ринку, в той час як моделі рівноваги представляють поведінку всього ринку, розглядаючи конкуренцію між усіма його учасниками. Імітаційні моделі роз� глядаються більше як альтернатива рівноваж� ним моделям у тому випадку, коли задача, що розглядається в рамках традиційної системи рівноваги, є надто складною. Математична структура. В оптимізацій� них моделях використовується єдина цільова функція, яку буде оптимізовано з урахуванням технічних та економічних обмежень. В іміта� ційних та рівноважних моделях розглядається задача одночасної максимізації прибутку для всіх конкуруючих підприємств на ринку. Моделювання ринку. Імітаційні моделі та моделі рівноваги відображають поведінку ринку, розглядаючи конкуренцію між усіма його учасниками. В оптимізаційних моделях ринок є об’єднаним у представленні процесу цінового клірингу, який може бути змодельова� ний як екзогенний в оптимізаційній задачі, або як залежний від кількості електроенергії, від� пущеної підприємством, що розглядається. Основні сфери застосування існуючих моде� лей ринків електричної енергії описано нижче. Оптимізаційна модель підприємства Оптимізаційні моделі переважно викори� стовують підходи, що ґрунтуються на максимі� зації прибутку підприємства. Ці моделі врахо� вують значущі для підприємства обмеження, а також процес цінового клірингу. Відповідно до способу, яким представлено цей процес, моделі поділяються на два типи, в яких: ціна моделю� ється як екзогенна змінна; ціна моделюється як функція потреби, яку задовольняє підпри� ємство. Екзогенна ціна. Найнижчий рівень дезагре� гації моделювання ринку відображає процес цінового клірингу як екзогенний в оптиміза� ційній задачі. Іншими словами, гранична ціна системи є вхідним параметром для оптиміза� ційної задачі. Внаслідок цього ринковий дохід стає лінійною функцією виробництва підпри� ємства, що є найголовнішою змінною у цьому підході. З огляду на це, для отримання вирі� шення моделі можуть застосовуватися тради� ційні методи лінійного програмування та част� ково�цілочисленого лінійного програмування (ЧЦЛП). Такий тип оптимізаційної моделі здатний коректно представити лише ті ринки, на яких спостерігаються псевдодосконалі умови конкуренції, оскільки він виключає вплив рішень підприємства на ринкові клірин� гові ціни. УДК 620.9 М. В. ЛЕБІДЬ Інститут загальної енергетики НАН України, м. Київ ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ МЕТОДІВ МОДЕЛЮВАННЯ РИНКІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ Надано огляд публікацій за трьома основними класами: оптимізаційні, імітаційні моделі та моделі рівноваги. Наведено класифікацію цих моделей за конкретними ознаками та визначено, який з підходів доцільно використовувати для різних завдань. Наведено короткий опис економічної розрахункової моделі рівноваги LIBEMOD. К л ю ч о в і с л о в а: ринок, електроенергія, моделювання, модель, конкуренція © М.В. ЛЕБІДЬ, 2011 Такі моделі можуть бути розділені на дві під� групи залежно від того, який спосіб відобра� ження ціни вони використовують – детерміно� ваний чи імовірнісний. Детерміновані моделі. В цих моделях опти� мізаційна задача підприємства може бути поді� лена на ряд підзадач аналогічно підходу релак� сації Лагранжа, оскільки ціна вважається екзо� генною величиною. Як і у випадку досконалої конкуренції, детермінована ціна та випукла (нелінійна) функція ціни (convex costs) визна� чаються простим порівнянням кожної гранич� ної ціни виробництва і ринкової ціни та прий� маються кожним виробником самостійно, за� лежно від виробництва. Таким чином, найкраща пропозиція кожного виробника формується на основі їхньої граничної ціни [1]. Імовірнісні моделі. У цих моделях поперед� ній підхід вдосконалено з точки зору детально� го розгляду невизначеності ціни. Наприклад модель, в якій вирішується задача зобов’язань підприємства�виробника за умови екзогенної цінової невизначеності з використанням зво� ротного динамічного програмування [2]. Ціна, як функція рішень підприємства. На відміну від попередніх підходів, існує інша група моделей, які детально розглядають вплив можливих обсягів виробництва підприємством на ціну. В таких моделях кількість електроенер� гії, яку підприємство може продати за різними цінами, є вхідними даними, тобто функцією залишкового попиту. Ці моделі також можуть поділятися на дві підгрупи залежно від функ� ції, яка використовується: ймовірнісне пред� ставлення або функція залишкового попиту. Детерміновані моделі спрямовані на вирі� шення задачі кожного підприємства за допомо� гою лінійної функції залишкового попиту. Враховуючи те, що ринковий дохід є квадра� тичною функцією загального обсягу виробниц� тва підприємства, для використання ЧЦЛП запропоновано процедуру кусково�лінійної лінеаризації ринкового доходу [3, 4]. Імовірнісні моделі моделюють задачу побудо� ви оптимальної кривої пропозиції підприєм� ства�виробника. Для її отримання береться до уваги невизначеність поведінки як конкурен� тів, так і споживачів. Цей підхід створив вихід� ну точку для розвитку нових моделей, які пере� творювали криву пропозиції в прибутковий механізм хеджування ризиків від короткостро� кових факторів невизначеності на ринку [5, 6]. Підходи, які детально розглядають ринкову рівновагу в межах традиційного математичного програмування, згруповано в категорію моделі рівноваги. Моделі рівноваги Як було зазначено вище, є два основних типи моделей рівноваги. Найбільш загальний тип ґрунтується на концепції конкуренції Курно, згідно з якою підприємства конкурують у кількості стратегій, тоді як другий, складні� ший тип, ґрунтується на функції рівноваги постачання (SFE), де підприємства конкуру� 13ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) Порівняльний аналіз методів моделювання ринків електричної енергії Класи моделей ринків електричної енергії ють у стратегіях стосовно кривої пропозиції. Хоча обидва підходи розрізняються стратегіч� ними змінними, вони засновані на концепції рівноваги Неша, згідно з якою ринок досягає рівноваги у той момент, коли стратегія кожно� го підприємства є найкращою відповіддю на стратегію його конкурента. Рівновага Курно. Рівновагу Курно, відпо� відно до якої підприємства вибирають свою оптимальну продуктивність, простіше вираху� вати, ніж функції рівноваги пропозиції, тому що математична структура моделей Курно є комплексом алгебраїчних рівнянь, тоді як мате� матична структура SFE�моделей є комплексом диференціальних рівнянь. Найбільш важливий недолік моделей Курно випливає з факту, що стратегії виробників виражаються показника� ми кількості, а не кривими пропозицій. Отже, рівноважні ціни визначаються тільки за допо� могою функції попиту і є дуже чутливими до представлення попиту та звичайно вищі за ті, що реально спостерігались. Підхід “передбачу� ваної реакції” [7] змінює припущення виробни� ків щодо стратегічного рішення їх конкурентів з точки зору можливості подальших реакцій. В контексті ринків електроенергії цей підхід відомий як підхід “передбачення функції постачання” [8, 9]. Рівновага функції постачання. За відсут� ності невизначеності, в умовах заданих змінних стратегій конкурентів (щодо кількості чи ціни) кожне підприємство не має переваги у вира� женні своїх рішень у показниках кількості чи ціни, оскільки воно стикається з конкретним залишковим попитом. На противагу, коли під� приємство стикається з низкою можливих кри� вих залишкового попиту, воно, зазвичай, очікує більшого прибутку, виражаючи свої рішення у вигляді функції постачання, яка визначає ціну, за якою воно пропонує різні кількості продук� ції на ринок. Доведено, що підхід функції рів� новаги постачання може бути можливим напрямом дослідження для аналізу рівноваги на оптових ринках електроенергії [10]. Розрахунок SFE�моделей потребує рішення системи диференціальних рівнянь замість типового набору алгебраїчних рівнянь, яка виникає у традиційних моделях рівноваги, в яких важливі змінні набувають форми кілько� сті або ціни. Отже, SFE�моделі мають значні обмеження щодо їх чисельного трактування. Зокрема, вони рідко містять детальне представ� лення виробничих систем, що розглядаються. Незважаючи на розмаїття запропонованих моделей, можна виділити деякі характеристи� ки, які можна використовувати для порівняння між різними SFE�підходами. Деякі з таких характеристик належать до представлення ринку, такі як можливість розглядати неодно� рідні підприємства (відрізняються за певними ознаками, такими як ефективність виробниц� тва, продуктивність та ін.). Ще однією характе� ристикою є припущення, зроблені щодо форми кривих граничних витрат, функції постачання або кривої пропозиції. Інші характеристики належать до моделі систем виробництва (обме� ження потужності) або мереж (обмеження передачі). Підхід SFE має деякі переваги, зокрема при прогнозуванні середньострокових цін на елек� троенергію та поведінки підприємства за наяв� ності низки сценаріїв попиту на неї. Однак така гнучкість супроводжується значними практич� ними обмеженнями, що стосуються трактуван� ня отриманих результатів. Імітаційні моделі Імітаційні моделі є альтернативою рівно� важним у випадку, коли розглядаються надто складні для вирішення проблеми у рамках фор� мальної рівноважної структури. Імітаційні моделі являють собою динаміку стратегічних рішень кожного агента за допомогою набору узгоджених правил. Правила можуть змінюва� тися від планування виробничих одиниць до побудови кривих пропозиції, які містять реак� цію на попередні пропозиції конкурентів. Знач� ною перевагою імітаційного підходу є гнуч� кість, яку він забезпечує у контексті упровад� ження майже будь�якого виду стратегічної поведінки. Імітаційні моделі, що залежать від моде( лей рівноваги. В багатьох випадках імітаційні моделі тісно пов’язані з групою рівноважних моделей. Прикладом є імітаційна модель, яка розглядає максимізацію прибутку виробничо� го підприємства при врахуванні технічних обмежень, які впливають на тепло� і гідрогене� руючі потужності [11]. Прийняті генеруючими підприємствами рішення визначаються за допомогою ітеративної процедури. На кожній ітерації підприємство видозмінює свою страте� гічну позицію в межах дворівневого процесу прийняття рішень. Спершу кожне підприєм� ство оновлює свій випуск на кожний період 14 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) М.В. ЛЕБІДЬ планування, маючи на меті задачу максимізації прибутку, в якій ринкова клірингова ціна зали� шається сталою та в обмеження Курно включа� ються граничні значення випуску підприєм� ства. Потім модифікують ціну, за якою підпри� ємство пропонує випуск виробленої продукції у запланований період згідно з правилами спа� дання. Нові ринкові клірингові ціни розрахо� вуються ґрунтуючись на цих пропозиціях і на розвитку потреби, яка за припущеннями не� еластична. Інша імітаційна модель конструює функції оптимального постачання для аналізу потен� ціалу потужності ринку [12]. Цей підхід подіб� ний до схеми SFE, але забезпечує більш гнучку структуру, яка дозволяє розглядати актуальні дані щодо граничних витрат і неоднорідні під� приємства. Згідно з цією моделлю кожна гене� руюча компанія припускає, що її конкуренти будуть приймати такі самі функції постачання, які пропонували напередодні. Невизначеність щодо кривої залишкового попиту пов’язана з коливаннями попиту протягом дня. Оптиміза� ційний процес для побудови функцій опти� мального постачання скоріше ґрунтується на вичерпному пошуку, ніж на рішенні формаль� них проблем математичного програмування. Агенти моделі. Агенти засновують свої рішення на інформації, зібраній завдяки щоденній роботі ринкових механізмів. Іншими словами, агенти вчаться на попередньому дос� віді, вдосконалюють прийняття рішень і при� стосовуються до змін оточуючого середовища, таких як поведінка конкурентів, варіації попи� ту, невизначеність гідрологічних умов тощо. Таким чином, адаптивні методи агентного імі� тування можуть висвітлювати ті характеристи� ки ринків електроенергетики, які статистичні моделі ігнорують. Прикладом є імітаційна модель, в якій генеруючі компанії представлені як автономні адаптативні агенти, що беруть участь у постійному щоденному ринку та шука� ють стратегії для максимізації їхнього прибут� ку, використовуючи аналіз результатів, отрима� них у попередніх операціях [13]. Припускаєть� ся, що кожного дня компанії мають на меті дві головні цілі: мінімальний розмір використання свого виробничого капіталу та вищий, ніж за попередній день, дохід. Єдина інформація, наявна для кожної генеруючої компанії, скла� дається з її власних доходів і з часового випу� ску її електричної енергії. Як правило, у цих моделях сторона потреби просто наведена лінійною кривою попиту. Це дає змогу проана� лізувати певну кількість ринкових схем. Крім наведеної вище класифікації, моделі ринку електричної енергії також можуть бути поділені за ступенем конкуренції, часовими рамками моделі, моделюванням невизначенос� ті, зв’язками між періодами моделювання, обмеженням передачі, представленням вироб� ничих систем та моделюванням ринку. Ступінь конкуренції. Виділяють такі види конкуренції: досконала конкуренція, олігопо� лія та монополія. З мікроекономічної теорії випливає, що досконала конкуренція може бути змодельована як задача мінімізації варто� сті або максимізації чистого прибутку. Отже, оптимізаційні моделі є, зазвичай, найкращим шляхом для моделювання такого типу ринку. Аналогічно, монополія може бути змодельова� на за допомогою задач максимізації доходу монополістичного підприємства. У цих мо� делях ціну отримують з функції потреби. На відміну від цього, в умовах недосконалої конку� ренції задача максимізації доходу кожного учас� ника ринку повинна вирішуватись за допомо� гою імітаційних моделей. Крім того, придат� ність кожної олігопольної моделі залежить від часових меж її дослідження. Часові обмеження. Часові обмеження є базо� вою характеристикою для класифікації електро� енергетичних моделей, оскільки кожне часове обмеження містить різні змінні рішення і під� ходи до моделювання. У випадку короткострокового планування, а саме, від одного дня до одного тижня, найкра� щий шлях представлення ринку – це модель “лідер�в�ціні” (leader�in�price) [7–10]. У цій моделі діюче підприємство має на меті отри� мання максимального доходу, беручи до уваги функцію залишкового попиту, яка співвідно� сить продукцію з її ціною. У випадку середньострокового прогнозу, а саме, від одного місяця до одного року, пере� важна більшість моделей ґрунтується як на рів� новазі Курно [11, 12, 14–17], так і на рівноваж� ній функції постачання [18–21]. Для вирішення задач довгострокового пла� нування рівновага Стакелберга може підходи� ти краще, ніж інші олігополістичні моделі з довгостроковими задачами інвестиційних рішень, завдяки її послідовному процесу прий� няття рішень. 15ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) Порівняльний аналіз методів моделювання ринків електричної енергії Моделювання невизначеності. Одним із най� більш загальних застосувань електроенерге� тичних моделей є прогнозування ринкового випуску за широкого ряду сценаріїв, коли ціна залежить від випадкових змінних, таких як вимушений простій виробника, гідрологічні умови та рівень потреби. Крім того, в контексті конкуренції нові джерела невизначеності можуть розглядатися як результат стратегічної поведінки конкурентів, так і результат непо� стійності ціни на паливо. Зв’язки між періодами моделювання. Часові обмеження, що розглядаються при плануванні, як правило, поділяють на періоди. У виробниц� тві електроенергії є багато витрат та рішень, які належать до певних часових обмежень, у тому числі планування ресурсів в декількох проміж� них періодах. SFE�моделі, зазвичай, не розгля� дають ці міжчасові обмеження. На відміну від них майже всі інші моделі, описані в цій статті, зосереджені на компромісі планування ресур� сів у часі. Обмеження передачі. В контексті обмеження передачі електроенергетичні моделі можна роз� ділити на два основних типи: одновузлові моделі та моделі мережі передач. Більшість моделей, наведених в цій статті, розглядають мережі передач. Моделювання виробничих систем. Високий ступінь реалізму фізичного моделювання виробничих систем містить представлення тех� нічних обмежень, що впливають на виробниц� тво, а також розгляд точної вартісної функції виробництва теплових блоків. Оптимізаційні моделі підприємства досяга� ють високого рівня точності в системному моделюванні завдяки потужним методам ліній� ного програмування та ЧЦЛП. У цих моделях детально розглядають важливі технічні обме� ження, що впливають на виробничі потужності. Таким чином, ці моделі розглядають кожну індивідуальну виробничу одиницю в неагрего� ваному вигляді. Моделювання ринку. Моделі на основі доско� налої конкуренції є найпростішими, оскільки вони розглядають процеси клірингу ціни як екзогенні по відношенню до оптимізаційної задачі [22–24]. Вважається, що моделі, заснова� ні на концепції “лідер�в�ціні”, мають середній рівень складності, оскільки вони враховують вплив виробництва підприємства на ціну за допомогою функції залишкового попиту. Най� більш складними моделями ринку є ті, які ґрунтуються на недосконалій ринковій рівно� вазі, оскільки вони враховують взаємодію між усіма учасниками ринку. Прикладом найбільш поширеної економіч� ної розрахункової моделі рівноваги є модель LIBEMOD, яка використовується для західно� європейських ринків палива та енергії. Модель припускає, що всі ринки конкурентні. Вона враховує чотири енергетичних ресурси – вугіл� ля, природний газ, нафту та електроенергію, які виробляються, продаються та споживаються в кожній з 13�ти ендогенних країн моделі, а саме: Австрії, Бельгії, Данії, Фінляндії, Франції, Німеччині, Великій Британії, Італії, Нідерлан� дах, Норвегії, Іспанії, Швеції та Швейцарії. Виробництво та споживання енергії відбу� вається і в інших екзогенних країнах, а саме: Росії, Україні, США, Канаді, Польщі, Австралії та ін. [25]. Виробництво електроенергії відбувається за допомогою десяти різноманітних технологій, які пов’язані з використанням газу, нафти, вугілля, бурого вугілля, ГАЕС, ГЕС, АЕС, від� ходами, біопаливом та відновлюваних джерел енергії (ВДЕ): геотермальними, сонячними та вітровими. У кожному сезоні є шість часових періодів, які відображають різний час дня. Ефективність виробництва електроенергії варі� ює між підприємствами з відповідними техно� логіями у заданій країні. Це враховується у моделі шляхом відображення постачання енер� гії з кожної країни або технології, якщо є хоча б один постачальник зі зростаючими граничними витратами виробництва. ГАЕС, ГЕС, АЕС, а також технології, пов’я� зані з використанням відходів, біопалива та ВДЕ, моделюються майже так само, як і техно� логії, пов’язані з використанням викопних палив, за умови деяких додаткових обмежень. Технології, пов’язані з використанням викопних палив, моделюють однаково. Для прикладу розглянемо технологію, пов’язану з використанням газу. Для існуючих виробничих потужностей є чотири типи витрат, які мають місце при виробництві електроенергії. Перший тип – витрати, які отримують з ціни на природ� ний газ для споживачів та кількості природно� го газу, необхідного для виробництва заданої кількості електроенергії. Другий тип – інші витрати на виробництво. Припускається, що кількість цих витрат змінюється пропорційно 16 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) М.В. ЛЕБІДЬ виробництву. Ці витрати пропорційні експлуа� тації потужностей в газовому секторі. Третій тип – витрати на пуск, тобто коли виробник збільшує виробництво в одному періоді по від� ношенню до іншого. Четвертий тип – робочі витрати. Виробники максимізують свій дохід шляхом вибору продуктивності на кожний період та робочої потужності за умови деяких обмежень. Модель LIBEMOD також враховує постачання викопних палив, потребу в енергії, торгівлю та транспортування енергетичних ресурсів, а також викиди діоксиду сірки та діоксиду вуглецю. У версії моделі для довгострокового прогнозування враховується амортизація виробничих потужностей старих технологій та інвестиції в нові потужності. ВИСНОВКИ Відмінність у математичній структурі моде� лювання ринку та гнучкість надають можли� вість для визначення основного застосування кожної низки моделей. Оптимізаційні моделі підприємства можуть вирішувати складні та детальні задачі завдяки їхньому кращому обчислювальному трактуван� ню. Гарні приклади таких моделей – це ті, які належать до короткострокового гідротермаль� ного координування, яке потребує бінарних змінних та побудови оптимальної кривої про� позиції в умовах невизначеності, а також залу� чає ймовірнісне представлення пропозицій конкурентів та ставок попиту. Як правило, моделі керування ризиками також ґрунтуються на оптимізації з огляду на їхню складність та розмір. Для довгострокового планування рівноваж� ні моделі є більш придатними, оскільки врахо� вують довші часові обмеження, мають нижчі вимоги до детальності моделювання та більш значущі характеристики всіх конкурентів. Як і у випадку довгострокових досліджень, під час аналізу ринку електроенергії та плану� вання ринку необхідно розглядати випуск про� дукції на ринок, який відбувається завдяки конкуренції між усіма учасниками ринку. Отже, моделі рівноваги та імітаційні моделі є найкращою альтернативою традиційним анти� монопольним інструментам, які ґрунтуються на індексі Хіршмана–Хервіндахла та індексі Леренера. Відносно аналізу управління перевантажен� нями у мережах передачі моделі рівноваги Курно та SFE�моделі можуть розглядати обме� ження потоків електроенергії та конкуренцію декількох підприємств на кожному вузлі іміта� ційним шляхом. 1. Dariani A.N., Neishabour A.F., Rahimi�Kian A., Shar� bafi M.A. Designing a bidding�agent for electricity markets: a multiagent cooperative learning appro� ach / Proceedings of the 17th World Congress. The international federation of automatic control. – Seoul, Korea, 6–11 July 2008. – 6 p. 2. Rajamaran R., Kirsch L., Alvarado F. Clark. Optimal self�commitment under uncertain energy and reser� ve prices, in, The next generation of electric power unit commitment models / Kluwer, Boston. – 2001. – P. 93–116. 3. Cazzol M.V., Garzillo A., Innorta M. Strategic bid� ding for an independent power producer in a compe� titive energy market with inter�alia constraints / 14th PSCC. Sevilla, 24–28 June 2002. – 6 p. 4. Baillo A., Ventosa M., Ramos A., Rivier M., Canseco A. Strategic unit commitment for generation com� panies in deregulated electricity markets, The next generation of electric power unit commitment models / Kluwer, Boston. – 2001. – P. 227–248. 5. Anderson E.J., Philpott A.B. Optimal offer curve con� struction in electricity markets / Mathematics of operations research. – 2002. – N 27 (1). – P. 82–100. 6. Baillo A. A methodology to develop optimal schedu� les and offering strategies for a generation company operating in a short�term electricity market / Ph. D. Dissertation, ICAI, Universidad Pontificia Comil� las. Madrid, 2002. – 298 p. 7. Vives X. Oligopoly pricing: old ideas and new tools / MIT Cambridge, 2001. – 415 p. 8. Cristian A. Diaz, Villara J., Camposa А., Renesesa J. Electricity market equilibrium based on conjectural variations / Electric power systems research. – 2010. – N 12 (80). – P. 1572–1579. 9. Day C.J., Hobbs B.F., Pang J.S. Oligopolistic compe� tition in power networks: a conjectured supply fun� ction approach / IEEE transactions on power systems. – 2002. – N 17 (3). – P. 597–607. 10. Klemperer P.D., Meyer M.A. Supply function equili� bria in oligopoly under uncertainty / Econometrica. – 1989. – N 57 (6). – P. 1243–1277. 11. Otero�Novas I., Meseguer C., Batlle C., Alba J. A simulation model for a competitive generation mar� ket / IEEE transactions on power systems. – 2000. – N 15 (1). – P. 250–257. 17ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) Порівняльний аналіз методів моделювання ринків електричної енергії 12. Barquin J., Centeno E., Reneses J. Medium�term gen� eration programming in competitive environments: a new optimization approach for market equilibrium computing / IEE proceedings, generation, transmis� sion and distribution. – 2003. 13. Bower J., Bunn D. Model�based comparisons of pool and bilateral markets for electricity / Energy jour� nal. – 2000. – N 21 (3). – P. 1–29. 14. Scott T.J., Read E.G. Modelling hydro reservoir ope� ration in a deregulated electricity market / Interna� tional transactions in operational research. – 1996. – N 3�4. – P. 243–253. 15. Bushnell J. Water and power: hydroelectric resour� ces in the era of competition in the western US / Program on workable energy regulation (POWER) PWP�056. University of California Energy Institu� te. Berkeley, California. – 1998. – 34 p. 16. Rivier M., Ventosa M., Ramos A. A generation opera� tion planning model in deregulated electricity mar� kets based on the complementarity problem, The next generation of electric power unit commitment models / Kluwer, Boston. – 2001. – P. 273–298. 17. Kelman R., Barroso L., Pereira M. Market power assessment and mitigation in hydrothermal systems / IEEE transactions on power systems. – 2001. – N 16 (3). – P. 354–359. 18. Green R.J., Newbery D.M. Competition in the Bri� tish electricity spot market / Journal of political economy. – 1992. – N 100 (5). – P. 929–953. 19. Bolle F. Supply function equilibria and the danger of tacit collusion / Energy economics. – 1992. – N 14. – P. 94–102. 20. Rudkevich A., Duckworth M., Rosen R. Modeling electricity pricing in a deregulated generation indu� stry: the potential for oligopoly pricing in a Poolco / The energy journal. – 1998. – N 19 (3). – P. 19–48. 21. Baldick R., Hogan W.W. Capacity constrained sup� ply function equilibrium models of electricity mar� kets: stability, non�decreasing constraints, and fun� ction space iterations / Program on workable ener� gy regulation (POWER) PWP�089. University of California, Energy Institute. Berkeley, California. – 2001. 22. Fleten S.E., Ziemba W.T., Wallace S.W. Hedging elec� tricity portfolios via stochastic programming, in Decision making under uncertainty: Energy and Power / Springer, New York. – 2002. – P. 71–93. 23. Unger G. Hedging strategy and electricity contract engineering / Ph.D. Thesis, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich. – 2002. – 227 p. 24. Pereira M.V. Methods and tools for contracts in a competitive framework / Working paper. – 1999. 25. Aune F.R., Golombek R., Kittelsen S.A.C., Rosendahl K.E., Wolfgng O. LIBEMOD – liberalisation model for the European energy markets: a technical description / Working paper. – 2001. – 63 p. Надійшла до редколегії: 23.05.2011 18 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26) М.В. ЛЕБІДЬ
id	systemreorg-article-424
institution	System Research in Energy
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:13:22Z
publishDate	2011
publisher	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	systemreorg/61/2fa31eaa413c9f28bd39d80ba1c5ae61.pdf
spelling	systemreorg-article-4242026-07-18T12:57:39Z Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets Порівняльний аналіз методів моделювання ринків електричної енергії Lebid M.V. market, electric power, modeling, model, competition. ринок, електроенергія, моделювання, модель, конкуренція. Due to significant changes in the electricity industry which are related to the liberalization and the globalization of energy markets, the necessity to develop new models of energy markets which should consider new conditions of their functioning has appeared. The analytical overview of the latest foreign papers on the modeling of electricity markets is performed. As a result, three major trends are separated: the optimization models of a single firm and the imitation and equilibrium models of electricity markets. A classification of the mentioned models by their most significant parameters is presented. The economic computable equilibrium model LIBEMOD for the Western European electricity markets is considered. The expediency to use different types of models for various tasks is explained, and their advantages and drawbacks are outlined. The concepts underlying the assumptions made in models, particularly the Cournot equilibrium concept, are described. Some differences in the mathematical structures of the classes of models are discussed. У зв’язку з тим, що в електроенергетичній галузі відбулися значні зміни, пов’язані з лібералізацією та глобалізацією енергетичних ринків, виникла необхідність розробки нових моделей для моделювання енергетичних ринків, які будуть враховувати нові умови їх функціонування. З урахуванням означенного у статті наведено аналіз методів моделювання ринків електроенергії. Виконано аналітичний огляд останніх закордонних публікацій, пов’язаних з моделюванням ринків електричної енергії, і в результаті виділено три основних напрямки, а саме: оптимізаційні моделі підприємства, імітаційні та рівноважні моделі ринків електричної енергії. Наведено класифікацію означених моделей за найважливішими показниками. Розглянуто економічну розрахункову модель рівноваги LIBEMOD, яка призначена і використовується для західноєвропейських ринків електроенергії. Пояснено доцільність використання того чи іншого класу моделей для різних задач, окреслено їх переваги та недоліки. Описано концепції, на яких ґрунтуються припущення, зроблені у моделях, зокрема концепція рівноваги Курно. Представлено відмінності у математичній структурі класів моделей. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011-05-26 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/424 System Research in Energy; No. 3 (26) (2011): The Problems of General Energy; 12-18 Системні дослідження в енергетиці; № 3 (26) (2011): Проблеми загальної енергетики; 12-18 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/424/363 Copyright (c) 2011 Lebid M.V. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle	market electric power modeling model competition. Lebid M.V. Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
title	Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
title_alt	Порівняльний аналіз методів моделювання ринків електричної енергії
title_full	Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
title_fullStr	Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
title_full_unstemmed	Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
title_short	Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
title_sort	comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets
topic	market electric power modeling model competition.
topic_facet	market electric power modeling model competition. ринок електроенергія моделювання модель конкуренція.
url	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/424
work_keys_str_mv	AT lebidmv comparativeanalysisofmodelingtechniquesfortheelectricitymarkets AT lebidmv porívnâlʹnijanalízmetodívmodelûvannârinkívelektričnoíenergíí

Comparative analysis of modeling techniques for the electricity markets

Institution

Similar Items