Cost sharing methodologies for cross-border remedial actions

The liberalization of the electricity market in Europe introduced competition among generators and suppliers not only within the national markets, but also at an international level. The interconnections between domestic networks have historically not been designed with the primary objective of facilitating international power transactions. Therefore, the integration of the national markets is limited by the amount of cross-border transmission capacity at several borders. Whenever cross-border interconnectors cannot accommodate all physical power flows following international power trades requested by market participants, congestion occurs. In this case, Transmission System Operators must take the necessary remedial actions to relieve the congestion before network security limits are violated. This thesis evaluates the technical aspects regarding cross-border power flows, and presents two different methodologies created to share the costs of the remedial actions necessary to relieve the congestion among the participating zones of the electricity market. The methodologies are then implemented in Matlab and tested on a real case of the European UCTE network, referred to the 5th of July 2017 at 17.30.

La liberalizzazione del mercato dell'elettricità in Europa ha introdotto la concorrenza tra generatori e fornitori non solo all'interno dei mercati nazionali, ma anche a livello internazionale. Le interconnessioni tra reti nazionali non sono state storicamente progettate con l'obiettivo primario di facilitare le transazioni internazionali di energia. Pertanto, l'integrazione dei mercati nazionali è limitata dalla quantità di capacità di trasmissione transfrontaliera a più frontiere. Ogni volta che gli interconnettori transfrontalieri non sono in grado di accogliere tutti i flussi di energia fisica a seguito di scambi internazionali di energia richiesti dai partecipanti al mercato, si verifica una congestione. In questo caso, gli operatori dei sistemi di trasmissione devono adottare le misure correttive necessarie per alleviare la congestione prima che i limiti di sicurezza della rete vengano violati. Questa tesi valuta gli aspetti tecnici relativi ai flussi di energia transfrontalieri e presenta due diverse metodologie create per condividere i costi delle azioni correttive necessarie per alleggerire la congestione tra le zone partecipanti del mercato dell'elettricità. Le metodologie sono quindi implementate in Matlab e testate su un caso reale della rete europea UCTE, riferito del 5 luglio 2017 alle 17.30.