Forecasting of Zonal Power Transfer Distribution Factors in Flow-Based Market Coupling
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2023-12-12
Department
Major/Subject
Advanced Energy Technologies
Mcode
SCI3106
Degree programme
Master’s Programme in Engineering Physics
Language
en
Pages
50
Series
Abstract
This thesis focuses on forecasting the Zonal Power Transfer Distribution Factor (PTDF) in the context of Flow-Based Market Coupling (FBMC). The growing share of renewable energy in European energy sector has brought challenges to electricity markets and accurate forecasting of price. The FBMC methodology was introduced to address the challenges of renewable dominated energy system, but little research has been conducted on predicting Flow-Based (FB) parameters. The thesis develops a model based on the physical characteristics of nodal PTDF and Generation Shift Keys (GSKs) to forecast zonal PTDF values. The nodal PTDF represents the sensitivity of power flows in critical network elements (CNEs) during a power transfer between different nodes, while GSKs capture the relationship between zonal power transfers and nodal power injections. The model is built on the perspective of a market participant and therefore, only utilizes publicly available data. The model's effectiveness is tested using historical data from the External Parallel Run (EPR) of the capacity calculation by the Nordic Regional Coordination Centre (CCR). The results are reasonably accurate, with generally small errors in the predicted PTDF values. Suggestions for improving the model focus on the functioning of the metric used for the forecasted values. Additionally, the thesis adds to the current research on the theory and behaviour of the FBMC parameters in changing electrical systems.Tämä diplomityö syventyy alueellisen voimansiirron jakautumiskertoimen (PTDF) arvon ennustamiseen Flow-Based markkinakytkennän (FBMC:n) yhteydessä. Euroopan energiasektorilla uusiutuvan energian kiihtyvä kasvu on tuonut haasteita sähkömarkkinoille ja hintojen tarkalle ennustamiselle. FBMC metodologia luotiin vastaamaan näihin uusiin haasteisiin, joita uusiutuvalla energialla toimiva energiajärjestelmä tuottaa, mutta tutkimusta Flow-Based (FB) parametrien ennustamisesta on toistaiseksi tehty niukasti. Tässä diplomityössä kehitetään malli, joka perustuu nodaalisen PTDF:n ja generaation muutosvakion (GSK:n) fyysisiin ominaisuuksiin ennustaakseen alueellisen PTDF:n arvojen muutosta. Nodaalinen PTDF kuvastaa voimansiirtolinjojen herkkyyttä eri noodien välisten voimansiirtojen seurauksena, kun taas GSK:t ilmaisevat suhteen alueellisten voimansiirtojen ja noodien tuotannon välillä. Malli rakennetaan markkinatoimijan näkökulmasta ja käyttää siten vain julkisesti saatavilla olevaa tietoa. Mallin tehokkuutta testataan historiadatalla Nordic Regional Coordination Centre (CCR) kapasiteetinlaskennan testiajosta (EPR:stä) Pohjoismaissa. Tulokset ovat kohtuullisen tarkkoja ja virheet ennustetuissa PTDF arvoissa ovat pääosin pieniä. Mallin tarkkuuden parantamiseksi todetaan arvojen ennustamisessa käytetyn metriikan toiminnan olevan oleellisin tekijä. Lisäksi diplomityö avartaa nykyistä käsitystä FBMC parametrien teoriasta muuttuvassa sähköisessä systeemissä.Description
Supervisor
Salo, AhtiThesis advisor
Mäenpää, JouniKeywords
flow-based market coupling, zonal power transfer distribution factor, capacity calculation methodology, energy markets, market participant, forecast