Integrated Cost Allocation of Transmission Usage under Electricity Markets

Abstract-Cost allocation of transmission usage on the power networks is an important issue especially in the modern electricity market mechanism. In this context, all costs that have been embedded in the transmission, embedded cost, should be covered by the transmission users. This paper follows general methods, where generators are fully responsible to cover the embedded cost. It proposes a method to determine the cost allocation of transmission usage based on decomposition through the superposition techinique to determine power flow contributions from an integrated base case of the results of the power flow calculations of all transactions, bilateral and nonbilateral contracts. Mathematically, the applied formulations are illustrated clearly in this paper. The proposed method has been tested with 5-bus system and the results are much different compared to a few of the published methods. This is shown by the test results on the 5 bus system. The published methods produce total power flow contributions in each line is greater than the actual. And they earn total revenues approximately 11.6% greater than the embedded cost. While on the proposed method, the power flow contributions are equal to the actual and the revenues are equal to the embedded cost. It shows also that the proposed method gives results as expected. KeywordsTransmission, cost allocation, proposed method, published method, superposition technique Abstrak-Alokasi Biaya penggunaan transmisi pada jaringan listrik merupakan masalah penting terutama dalam mekanisme pasar tenaga listrik modern. Dalam konteks ini, semua biaya yang telah tertanam dalam transmisi (embedded costs) harus ditanggung oleh pengguna-pengguna transmisi. Tulisan ini mengikuti metode umum, di mana generator-generator bertanggung jawab penuh untuk menutupi embedded costs tersebut. Tulisan ini mengusulkan sebuah metode untuk menentukan alokasi biaya penggunaan transmisi berdasarkan dekomposisi melalui teknik superposisi untuk menentukan kontribusi-kontribusi aliran daya dari suatu integrated base case hasil perhitungan aliran daya dari semua transaksi, kontrakkontrak bilateral dan nonbilateral. Secara matematis, formulasi-formulasi yang diterapkan telah diilustrasikan dengan jelas dalam tulisan ini. Metoda yang diajukan tersebut telah diuji dengan sistem 5-bus dan hasilnya sangat berbeda dibandingkan dengan beberapa metode yang telah publikasikan tersebut. Ini ditunjukan oleh hasil-hasil tes pada sistem 5 bus. Metode-metode yang telah dipublikasikan tersebut menghasilkan kontribusi aliran daya total di setiap line lebih besar dari aktualnya. Dan metode-metode ini memperoleh total pendapatan sekitar 11,6% lebih besar dari pada embedded costs. Sedangkan pada metode yang diusulkan, kontribusi aliran daya tersebut sama dengan aktualnya dan pendapatan sama dengan embedded costs. Ini menunjukkan juga bahwa metode yang diusulkan memberikan hasil seperti yang diharapkan