Optimising Multi-market Participation for Hydro Power in Frequency Reserve Markets: A dual approach: Algorithm Development for Bid Construction and Identification of Threshold Concepts
2024 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Optimering av multimarknadsdeltagande för vattenkraft i frekvensregleringsmarknaderna: Ur två perspektiv (Swedish)
Abstract [en]
This master thesis aims to enhance the trading strategies for hydro power in the Nordic electricity system through optimised multi-market participation and to identify threshold concepts within physical power trading. The study develops algorithms for constructing non-decreasing bids across multiple markets, particularly focusing on the frequency reserve markets. Employing historical price data and randomised volumes, the thesis develops a bid construction methodology that accommodates the physical constraints of hydro power plants. This involves adjusting bids to fit within plant capacities and ensuring bids are non-decreasing. Simultaneously, the thesis explores pedagogical aspects by identifying threshold concepts within physical power trading perceived by field professionals. Through a survey distributed to associated teams, the study examines which concepts are crucial for traders to become proficient and professional within physical power trading. This dual focus aims to optimise portfolio management through strategic market engagement as well as by identifying concepts crucial for deep and transformative understanding in the field. The findings reveal that the developed optimisation model effectively prevents overselling during simultaneous gate closures and tests thirteen algorithms capable of generating non-decreasing bids. The algorithms were assessed for their impact on the bids and future market participation, for which four out of the thirteen proved most successful. The pedagogical investigation identifies eight threshold concepts, highlighting “optimisation” and “power exchange” as the most significant, with “opportunity cost” and “water value” also proving critical in understanding trading dynamics in hydro power markets.
Abstract [sv]
Detta examensarbete syftar till att förbättra handelsstrategierna för vattenkraft i det nordiska elsystemet genom att optimera deltagande i flera marknader och förbättra utbildningsprocesserna för handlare. Studien utvecklar metoder för att konstruera icke-avtagande bud över flera marknader, med särskilt fokus på marknaderna för frekvensreserver. Genom att använda historiska prisdata och slumpmässiga volymer utvecklar uppsatsen en budkonstruktionsmetodik som anpassar sig till de fysiska begränsningarna hos vattenkraftverk. Metodiken innefattar justering av bud så att de faller inom kraftverkens fysiska begränsningar och säkerställer att buden är icke-avtagande. Arbetet utforskar även pedagogiska aspekter genom att identifiera tröskelbegrepp inom fysisk krafthandel utifrån yrkesverksammas uppfattning i området. Genom en enkät som besvarats av team inom området undersöker studien vilka begrepp som är avgörande för att handlare ska få en djup förståelse för området och kunna agera självständigt. Detta dubbla fokus syftar till att optimera portföljhantering genom strategiskt marknadsdeltagande, samt genom att identifiera begrepp som bidrar till djup och transformerad kunskap inom fältet. Resultaten visar att den optimeringsmodell som utvecklats effektivt förhindrar överbudning och tretton algoritmer utvecklades med förmåga att skapa icke-avtagande bud. Algoritmerna utvärderas med hänseende till deras inverkan på buden i sig och framtida marknadsdeltagande. Fyra av de tretton algoritmerna visade sig mest effektiva. Den pedagogiska undersökningen identifierade åtta tröskelbegrepp, där ’optimering’ och ’kraftutbyte’ var starkast kandidater, men där ’alternativkostnad’ och ’vattenvärde’ också visade sig vara väsentliga.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 60
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:275
Keywords [en]
Multi-market participation, Frequency reserve markets, Non-decreasing bid, Algorithm development, Threshold concepts, Liminal space
Keywords [sv]
Multi-marknadsdeltagande, Frekvensreservmarknader, Icke-avtagande bud, Algoritmutveckling, Tröskelbegrepp, Liminalt utrymme
National Category
Engineering and Technology Educational Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-350449OAI: oai:DiVA.org:kth-350449DiVA, id: diva2:1884026
Subject / course
Technology and Learning
Educational program
Master of Science in Engineering - Engineering and of Education
Presentation
2024-05-31, 00:00
Supervisors
Examiners
2024-07-122024-07-122025-02-18Bibliographically approved