Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers

"The day-ahead market" (spot) is one of the main segments of the competitive electricity market model, the implementation of which is carried out today in Ukraine. Its operation is provided on the power exchange. Mathematically, for the implementation of the spot on the power excha...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автори:	Blinov I.V., Parus E.V.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011
Теми:	bilateral contract market exchange electricity auction price minimization.
Онлайн доступ:	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/433
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	System Research in Energy
Завантажити файл:

Репозитарії

System Research in Energy

_version_	1871103785288335360
author	Blinov I.V. Parus E.V.
author_facet	Blinov I.V. Parus E.V.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "Blinov I.V.", "institution": null }, { "author": "Parus E.V.", "institution": null } ]
author_sort	Blinov I.V.
baseUrl_str	https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T12:57:39Z
description	"The day-ahead market" (spot) is one of the main segments of the competitive electricity market model, the implementation of which is carried out today in Ukraine. Its operation is provided on the power exchange. Mathematically, for the implementation of the spot on the power exchange, the problem of determining the balance between electricity supply and demand is solved. It is based on the determination of a point of intersection of the demand and supply curves by calculating the result of a bilateral auction. The aim is to achieve a maximum "welfare function" of the spot in determining a marginal price and the equilibrium amount of electricity for each billing period. In addition to maximizing the total welfare, the purpose of the spot is to increase the liquidity of the power exchange and to reduce of electricity prices on the electricity market on the whole by reducing the electricity trading volume on the balancing market.A method developed to minimize the level of marginal price on the spot through the optimization distribution of independent price offers of electricity manufacturers is presented. It allows one to ensure a uniform reduction of the marginal price on the spot at the most expensive hours of the day and to provide an increase in the liquidity of the power exchange. In turn, this affects a reduction in trading volumes on the balancing market at a priori high prices and affects the price abatement on the competitive electricity market on the whole.
first_indexed	2026-03-24T02:01:44Z
format	Article
fulltext	13ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 4 (27) Одним з центральних сегментів конкурентної моделі ринку електроенергії, впровадження якої здійснюється сьогодні і в Україні, є “ринок на добу наперед” (РДН), функціонування якого забезпечується на біржі електроенергії [1, 4]. Для реалізації РДН на біржі електроенергії розв’язується математична задача визначення балансу між попитом та пропозицією на електро� енергію на основі визначення точки перетину кривих попиту та пропозиції щодо купівлі� продажу електроенергії шляхом розрахунку результату двостороннього аукціону [3]. Кри� терії цільової функції розрахунку результатів аукціону з купівлі�продажу електроенергії передбачають мінімізацію дисбалансу між попитом та пропозицією на електроенергію за умов максимізації сумарної вартості електро� енергії, визначеної у виграшних заявках покуп� ців, та мінімізації сумарної вартості електро� енергії, визначеної у виграшних пропозиціях продавців [1, 4]. Таким чином, метою двосто� роннього аукціону є досягнення максимуму “функції добробуту” РДН при визначенні маржи� нальної ціни та рівноважного обсягу електро� енергії для кожного розрахункового періоду. Зазначена задача може бути розв’язана мето� дами лінійної, дискретної та комбінаторної оптимізації. При цьому вибір методу оптиміза� ції та спосіб формування маржинальної ціни, з одного боку, безпосередньо залежить від типів заявок та пропозицій (біржових продуктів), а з іншого боку, впливає на стратегію роботи її уча� сників у цьому сегменті ринку електроенергії. Крім максимізації сумарного добробуту, метою РДН є збільшення ліквідності біржі та зниження цін на електроенергію на ринку елек� троенергії в цілому за рахунок зменшення обсягів торгівлі електроенергією на балансую� чому ринку за апріорі більш високими цінами. Зважаючи на зазначене вище, метою статті є опис розробленого методу зниження маржи� нальних цін на РДН та підвищення ліквідності біржі електроенергії за рахунок використання нового типу біржових продуктів та способу його врахування під час визначення балансу між попитом та пропозицією на електроенер� гію на РДН. Оптимізаційний розподіл цінонезалежних пропозицій виробників При маржинальному ціноутворенні на біржі електроенергії указана в заявці ціна фактично визначає обмеження, в межах якого учасник готовий брати участь у торгах. Для покупця указана в заявці ціна визначає максимальну ціну, за якою він згоден купити електроенергію, у той час, як продавець визначає в пропозиції мінімальну ціну, за якою він згоден продати електроенергію. Обмежуюча роль ціни в заявках/пропози� ціях на РДН стала передумовою до запрова� дження на біржах електроенергії в Європі ціно� незалежних заявок (“price independed”, “any price”) [1, 2, 5]. У такій заявці учасник аукціону визначає лише обсяги електроенергії, які він згоден продати/купити за будь�якою маржи� нальною ціною (МЦ), що складеться під час торгів. При цьому обмеження на використання заявок/пропозицій такого типу зумовлюється лише стандартними вимогами до обсягів, що можуть указуватись в заявках. Лише на біржі Belpex (Бельгія) не рекомендовано подавати блокові заявки “за будь�якою ціною” [2], оскіль� ки, внаслідок особливостей методу розрахунку результатів торгів на цій біржі, така заявка може УДК 621.316 І.В. БЛІНОВ, канд. техн. наук, Є.В. ПАРУС, канд. техн. наук Інститут електродинаміки НАН України, м. Київ ЗНИЖЕННЯ МАРЖИНАЛЬНИХ ЦІН НА БІРЖІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ЗА РАХУНОК ОПТИМІЗАЦІЙНОГО РОЗПОДІЛУ ЦІНОНЕЗАЛЕЖНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ВИРОБНИКІВ Наведено метод зниження маржинальних цін на ринку електроенергії “на добу напе" ред” та підвищення ліквідності біржі електроенергії за рахунок оптимізаційного розпо" ділу цінонезалежних пропозицій виробників електроенергії. Визначено переваги запропонованого методу та особливості добової мінімізації маржинальних цін на біржі електроенергії. К л ю ч о в і с л о в а: ринок двосторонніх договорів, біржа, аукціон електроенергії, мінімізація ціни. © І.В. БЛІНОВ, Є.В. ПАРУС, 2011 бути відхилена випадково. Додатково до незалеж� ності від ціни на біржі Nord Pool використо� вуються так звані блукальні заявки (Flexible hourly bid), в яких не вказується час реалізації цієї заявки. Під час торгів оператор біржі прий� має такі заявки в години найбільшої вартості виробництва електроенергії. Використання “блукальних” пропозицій вигідно як продавцям електроенергії, оскільки в цьому випадку вони реалізують свою продукцію за найвищими про� тягом доби цінами, так і ринку в цілому, оскіль� ки “блукальні” заявки сприяють зниженню МЦ на електроенергію в пікові години. Дійсно, пропозиція типу “за будь�якою ціною” під час торгів на біржі має вищий пріо� ритет порівняно з пропозиціями, в яких визна� чена ціна. Тому, як показано на рис. 1, викори� стання такої пропозиції спричиняє зміщення лінії пропозиції вправо на величину, чисельно рівну вказаному у цій пропозиції обсягу електро� енергії. У загальному випадку використання ціноне� залежних та “блукальних” заявок/пропозицій приводить до таких наслідків: збільшується ліквідність біржі за рахунок додаткового прийняття тих заявок на купівлю електроенергії, що були відхилені до введення цінонезалежної пропозиції; знижується МЦ аукціону електроенергії за рахунок відхилення найдорожчих пропозицій від виробників, що були витіснені цінонезалеж� ною пропозицією; непряме загальне зниження цін на ринку електричної енергії за рахунок додаткового прийняття заявок на купівлю електроенергії, обсяги яких у протилежному випадку мали б компенсуватись додатковою генерацією електро� енергії на балансуючому ринку за апріорі більш високими цінами. Таким чином, за наявності генеруючих потужностей, що відзначаються високою швид� кістю маневру та низькою собівартістю електро� енергії як в усталеному режимі, так і при наборі/скиданні навантаження, принципово можливе цілеспрямоване використання ціно� незалежних пропозицій “блукального” типу для зниження МЦ на біржі електроенергії. В Україні роль таких генеруючих потужностей можуть виконувати ГЕС та ГАЕС. Пропозиції таких електростанцій можна подавати на біржі електроенергії у вигляді цінонезалежної пропо� зиції щодо продажу певного фіксованого обся� гу електроенергії в будь�яку годину доби по МЦ, що склалася на певну годину доби, де використано таку пропозицію. Відмінність таких заявок полягає в тому, що зазначений в них обсяг, на відміну від “блукальних” заявок, може бути розділений між різними годинами доби з метою зменшення МЦ в цих годинах за певним алгоритмом. Для визначення факторів, що впливають на зниження МЦ, розглянемо фрагмент ліній попиту та пропозицій в області їх перетину (рис. 2). З метою покращення наочності попит 14 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 4 (27) І.В. БЛІНОВ, Є.В. ПАРУС Рис. 1 на рис. 2 виділено потовщеною лінією, а пропо� зиції продавців заштриховано. У загальному випадку, перш ніж буде досяг� нуто дійсне зниження МЦ на аукціоні електро� енергії в конкретну годину доби, слід компен� сувати обсяги електроенергії за лотами, що мають ту саму ціну, що й остання прийнята заявка покупця, але були відхилені за вимогою забезпечення балансу між попитом та пропози� цією ( на рис. 2). Таким чином, об’єм резерву з пропозиції електроенергії, призначе� ного для мінімізації МЦ, повинен бути біль� шим за вказані вище обсяги попиту: Слід зазначити, що реалізація (1) безпосе� редньо не приводить до зниження МЦ. Проте повна чи часткова компенсація збільшу� ватиме ліквідність біржі електроенергії та сприя� тиме загальному зниженню цін на електро� енергію, оскільки в протилежному випадку обсяги компенсуватимуться на балан� суючому ринку за апріорі більш високими цінами. Як показано на рис. 2, можливі дві складові безпосереднього зниження МЦ на біржі електро� енергії для конкретної години доби: задоволення попиту, представленого заявка� ми, що мають ціну, нижчу за МЦ для даного аукціону ( ); витіснення останніх прийнятих пропозицій з однаковою ціною на продаж електроенергії за точку перетину ліній попиту та про� позицій. Як видно з рис. 2, мінімально допустима ціна заявок на купівлю електроенергії, що можуть бути компенсовані за рахунок додаткової пропо� зиції, визначається ціною останньої прийнятої пропозиції продавця електроенергії. Тому обсяг пропозиції електроенергії, що має компенсувати незадоволений попит за цінами вищими, ніж ціна останньої прийнятої пропозиції на продаж електроенергії, розраховується так: де – відповідно обсяг та ціна і�ї заявки з купівлі електроенергії, що компенсується за рахунок додаткової пропозиції; – ціна останньої прийнятої пропозиції продавця електро� енергії. Таким чином, обсяги пропозиції електро� енергії, необхідні для зниження МЦ за рахунок компенсації незадоволеного попиту, обчислю� ються за відношенням Зниження МЦ за рахунок витіснення остан� ніх прийнятих пропозицій з однаковою ціною на продаж електроенергії за точку перетину ліній попиту та пропозицій можливе лише за умови повного витіснення цих пропозицій. Тому обсяги продажу електроенергії, необхідні для зниження МЦ за рахунок витіснення останніх прийнятих пропозицій з однаковою ціною на продаж електроенергії, обчислюються за співвідношенням . . прод ост прЦ , куп куп i iV Ц Σ . . прод ост прV Σ . куп од ціниV Σ . куп од ціниV Σ . куп од ціниV Σ . куп од ціниV прод резV 15ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 4 (27) Зниження маржинальних цін на біржі електроенергії за рахунок оптимізаційного розподілу цінонезалежних пропозицій виробників Рис. 2 Σ> . .прод куп рез од ціниV V (1) Σ = ≥∑. . .; ,куп куп куп прод доп ціни i i ост пр i V V Ц Ц (2) Σ Σ Σ< ≤ +. . . .куп прод куп куп од ціни рез од ціни доп ціниV V V V (3) Σ Σ Σ≥ + +. . . . . прод куп куп прод рез од ціни доп ціни ост прV V V V (4) Добова мінімізація маржинальних цін на РДН На РДН біржі електроенергії мета оптиміза� ції МЦ полягає у зниженні чисельних значень МЦ у години з найбільшими рівнями МЦ до рівня (див. рис. 3). Таким чином, цільова функція добової опти� мізації МЦ на РДН матиме вигляд Як видно з (5), задача добової оптимізації МЦ на РДН має дискретний характер. Дис� кретність полягає у необхідності на кожному кроці оптимізації вибирати годину доби з най� більшою МЦ. Водночас години, в яких МЦ менші за (рис. 3), оптимізації не підляга� ють. Тому задача зводиться до покрокового пошуку години з найбільшою МЦ (рис. 4) та додаткового введення для вибраної години такого обсягу пропозиції електроенергії, щоб МЦ зменшилась до рівня, не більшого за “другу максимальну ціну” в добі. Таким чином, зниження МЦ ΔЦопт для вибра� ної години доби на РДН повинно становити: Вираз (6) є необхідною умовою успішного завершення окремого кроку мінімізації МЦ на РДН. Дійсно, у випадку порушення умови (6): МЦ години доби, що оптимізується, все одно залишиться найвищою і на наступному кроці МЦ цієї години доби знову потребуватиме оптимізації. З іншого боку, за умови МЦ години доби, що оптимізується, вже не є −max 1 маргЦ max маргЦ марг оптЦ марг оптЦ 16 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 4 (27) І.В. БЛІНОВ, Є.В. ПАРУС Т,год. Цмарг, грн/МВт маргЦmax 0 23 марг оптЦ маргЦmin Рис. 3 ( ) ( ) − − → 0 1 2 23 0 1 2 23 max , , ,..., min , , ,..., min. марг марг марг марг марг марг марг марг Ц Ц Ц Ц Ц Ц Ц Ц (5) Т,год. Цмарг, грн/МВт маргЦmax маргЦ 1max− Рис. 4 −Δ ≥ −max max 1 .марг марг оптЦ Ц Ц −Δ < −max max 1 ,марг марг оптЦ Ц Ц −Δ > −max max 1 ,марг марг оптЦ Ц Ц (6) найвищою, і оптимізації підлягає інша година доби. Таким чином, рівність є достатньою умовою успішного завершення окремого кроку мінімізації МЦ на РДН. За виконання рівності (7) наступний крок мінімізації МЦ на РДН розглядатиме мінімум дві години доби з однаковою максимальною МЦ. При цьому принципово нескладно реалі� зувати додатковий цикл з послідовною мінімі� зацією МЦ для групи годин з однаковою МЦ. Однак слід відзначити, що у цьому випадку на останньому кроці оптимізації, коли залишково� го об’єму генерації електроенергії недостатньо для виконання (7) для декількох годин доби, виникає необхідність у додаткових критеріях розподілу генеруючих потужностей. Серед під� ходів до розподілу потужностей для тих годин доби, що розглядаються на останньому кроці оптимізації, можна виділити такі: рівномірне зниження МЦ з відповідним роз� поділом обсягу пропозиції, що залишився; максимізація сумарного добробуту ринку; рівномірний або пропорційний розподіл потужностей. Очевидно, що перший підхід найбільше від� повідає основній меті оптимізації МЦ на РДН, але за наявності на РДН заявок та пропозицій дискретного типу рівномірне зниження МЦ для всіх годин, що розглядаються на останньо� му кроці оптимізації, не завжди можливе. У таких випадках виникатиме необхідність вводи� ти додаткові критерії оптимізації. Другий під� хід найкраще відповідає первинній меті аукціо� ну на РДН, однак, у зв’язку з дискретністю постановки задачі мінімізації МЦ на РДН, виникає проблема комбінаторності процесу пошуку розв’язків поставленої задачі. Останній підхід найбільш простий у реалізації, проте, у загальному випадку, виникатиме протиріччя з критерієм рівномірності зниження МЦ та кри� терієм максимізації сумарного добробуту ринку. Слід відзначити, що один з визначених підходів до розподілу потужностей для тих годин доби, що розглядаються, на останньому кроці мінімізації МЦ на РДН, має бути визна� чений правилами функціонування біржі електро� енергії, з урахуванням особливостей його прак� тичної реалізації. ВИСНОВКИ Наведений у статті метод мінімізації рівня МЦ на РДН за рахунок оптимізаційного розпо� ділу цінонезалежних пропозицій виробників електроенергії надає змогу забезпечити рівно� мірне зниження МЦ на РДН в години доби з найбільшою ціною електроенергії, а також збільшення ліквідності біржі, що, в свою чергу, впливає на зменшення обсягів торгів балан� суючого ринку по апріорі більшими цінами. Це приводить до зниження цін на конкурентному ринку електроенергії в цілому. 1. Блінов І.В., Парус Є.В. Особливості погодинних цінових заявок та пропозицій учасників біржі електроенергії // Електропанорама. – 2011. – № 6. – С. 30–35. 2. Блінов І.В., Парус Є.В. Аспекти використання блокових заявок та пропозицій учасників на біржі електроенергії // Електропанорама. – 2011. – № 7�8. – С. 24–27. 3. Блінов І.В., Парус Є.В., Попович В.І., Казанська О.Г., Гварішвілі О.Й. Імітаційна модель розрахун� ку результатів аукціону з купівлі�продажу елек� тричної енергії. Аспекти практичної реалізації // Електропанорама. – 2010. – № 10. – С. 16–18. 4. Кириленко О.В., Блінов І.В., Парус Є.В. Визначен� ня результатів аукціону з купівлі�продажу елек� тричної енергії // Проблеми загальної енергети� ки. – 2010. – Вип. 3 (23). – С. 5–12. 5. Power exchange spot market trading in Europe: the� oretical considerations and empirical evidence // OSCOGEN. – 2002. – 29 p. Надійшла до редколегії: 02.10.2011 17ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 4 (27) Зниження маржинальних цін на біржі електроенергії за рахунок оптимізаційного розподілу цінонезалежних пропозицій виробників −Δ = −max max 1 марг марг оптЦ Ц Ц (7)
id	systemreorg-article-433
institution	System Research in Energy
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:13:43Z
publishDate	2011
publisher	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	systemreorg/9b/e400ebbd31c69369eac8963f216c2d9b.pdf
spelling	systemreorg-article-4332026-07-18T12:57:39Z Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers Зниження маржинальних цін на біржі електроенергії за рахунок оптимізаційного розподілу цінонезалежних пропозицій виробників Blinov I.V. Parus E.V. bilateral contract market, exchange, electricity auction, price minimization. ринок двосторонніх договорів, біржа, аукціон електроенергії, мінімізація ціни. "The day-ahead market" (spot) is one of the main segments of the competitive electricity market model, the implementation of which is carried out today in Ukraine. Its operation is provided on the power exchange. Mathematically, for the implementation of the spot on the power exchange, the problem of determining the balance between electricity supply and demand is solved. It is based on the determination of a point of intersection of the demand and supply curves by calculating the result of a bilateral auction. The aim is to achieve a maximum "welfare function" of the spot in determining a marginal price and the equilibrium amount of electricity for each billing period. In addition to maximizing the total welfare, the purpose of the spot is to increase the liquidity of the power exchange and to reduce of electricity prices on the electricity market on the whole by reducing the electricity trading volume on the balancing market.A method developed to minimize the level of marginal price on the spot through the optimization distribution of independent price offers of electricity manufacturers is presented. It allows one to ensure a uniform reduction of the marginal price on the spot at the most expensive hours of the day and to provide an increase in the liquidity of the power exchange. In turn, this affects a reduction in trading volumes on the balancing market at a priori high prices and affects the price abatement on the competitive electricity market on the whole. Одним з центральних сегментів конкурентної моделі ринку електроенергії, впровадження якої здійснюється сьогодні і в Україні, є «ринок на добу наперед» (РДН), функціонування якого забезпечується на біржі електроенергії. Для реалізації РДН на біржі електроенергії розв’язується математична задача визначення балансу між попитом та пропозицією на електроенергію на основі визначення точки перетину кривих попиту та пропозиції щодо купівлі-продажу електроенергії, шляхом розрахунку результату двостороннього аукціону. Метою двостороннього аукціону є досягнення максимуму «функції добробуту» РДН при визначенні маржинальної ціни (МЦ) та рівноважного обсягу електроенергії для кожного розрахункового періоду. Крім максимізації сумарного добробуту, метою РДН є збільшення ліквідності біржі та зниження цін на електроенергію на ринку електроенергії в цілому за рахунок зменшення обсягів торгівлі електроенергією на балансуючому ринку.Зважаючи на зазначене вище, у статті наведено розроблений метод мінімізації рівня МЦ на РДН за рахунок оптимізаційного розподілу цінонезалежних пропозицій виробників електроенергії, який дозволяє забезпечити рівномірне зниження МЦ на РДН в години доби з найбільшою ціною на електроенергію, а також забезпечити збільшення ліквідності біржі, що, в свою чергу, впливає на зменшення обсягів торгів балансуючого ринку по апріорі більшими цінами і приводить до зниження цін на конкурентному ринку електроенергії в цілому. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011-11-09 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/433 System Research in Energy; No. 4 (27) (2011): The Problems of General Energy; 13-17 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (27) (2011): Проблеми загальної енергетики; 13-17 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/433/371 Copyright (c) 2011 Blinov I.V., Parus E.V. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle	bilateral contract market exchange electricity auction price minimization. Blinov I.V. Parus E.V. Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
title	Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
title_alt	Зниження маржинальних цін на біржі електроенергії за рахунок оптимізаційного розподілу цінонезалежних пропозицій виробників
title_full	Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
title_fullStr	Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
title_full_unstemmed	Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
title_short	Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
title_sort	reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers
topic	bilateral contract market exchange electricity auction price minimization.
topic_facet	bilateral contract market exchange electricity auction price minimization. ринок двосторонніх договорів біржа аукціон електроенергії мінімізація ціни.
url	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/433
work_keys_str_mv	AT blinoviv reducingthemarginalpriceonapowerexchangethroughtheoptimizationdistributionofindependentpriceoffersofmanufacturers AT parusev reducingthemarginalpriceonapowerexchangethroughtheoptimizationdistributionofindependentpriceoffersofmanufacturers AT blinoviv znižennâmaržinalʹnihcínnabíržíelektroenergíízarahunokoptimízacíjnogorozpodílucínonezaležnihpropozicíjvirobnikív AT parusev znižennâmaržinalʹnihcínnabíržíelektroenergíízarahunokoptimízacíjnogorozpodílucínonezaležnihpropozicíjvirobnikív

Reducing the marginal price on a power exchange through the optimization distribution of independent price offers of manufacturers

Репозитарії

Схожі ресурси