Technical and economical regulation of cross-border power flows

Due to the European zonal market design in which the bidding zone structure corresponds to the national borders of the EU countries, the market coupling process may not lead to a fair allocation of the costs and benefits among the EU countries. In particular, the costs of corrective actions to mitigate cross-border congestion has to be shared in a fair way between the market areas. This thesis shows a novel cost sharing methodology developed by Terna S.p.A. for cost sharing of corrective actions in case of cross-border congestions; the methodology relies on redispatching and counter-trading, which is efficient in terms of costs and benefits between the Control Areas. The described methodology is based on the aggravating impact that each zone has on the congested element with respect to a congestion free model. This methodology was implement in Matlab and was tested on a real case of the European network, referred to the 5th July 2017 at 17.30. The results obtained shows that the methodology was performed in a correct way and the cost sharing keys referred to the case N-4 contingency in Switzerland, near the border with Italy, shows and 87% referred to the Switzerland and a 18% referred to the Italy area.

A causa delle definite zone di mercato Europee nelle quali le strutture delle zone di offerta corrispondono ai confini nazionali degli stati Europei, il processo di mercato non consente una corretta allocazione dei costi e dei benefici all’interno degli stati Europei. In particolare, I costi delle azioni correttive per mitigare la congestione dei flussi di confine non sono condivisi in modo corretto tra le varie zone di mercato. Questa tesi mostra una nuova metodologia di condivisione dei costi sviluppata da Terna S.p.A. per I costi condivisi delle azioni correttive in caso di congestione dei flussi di confine; la metodologia si riferisce al redispacciamento e al couter-trading, la quale risulta essere efficiente in termini di costi e benefici tra le aree di controllo. La metodologia descritta si basa su l’impatto aggravante che ogni zona ha sugli elementi congestionati con il rispetto del modello a congestione libera. Questa metodologia è stata implementata in Matlab ed è stata testata su un caso reale della rete Europea riferito al 5 luglio 2017 alle ore 17.30. I risultati ottenuti dimostrano che la metodologia è stata sviluppata in maniera corretta e la suddivisione dei costi riferita al caso di contingenza N-4 in Svizzera, vicino al confine con l’Italia mostra un 87% riferito all’area Svizzera e un 18% riferito all’area Italiana.