Estimativa de Máxima Verossimilhança das Conexões de Fases em Sistemas de Distribuição de Energia

Informações precisas sobre a conectividade de fases são essenciais para aplicações avançadas de monitoramento e controle em sistemas de distribuição de energia. As abordagens existentes baseadas em dados para identificação de fases carecem de uma interpretação física precisa e garantia teórica de desempenho. O desempenho delas geralmente se deteriora à medida que a complexidade da rede, o número de conexões de fase e o nível de equilíbrio de carga aumentam. Neste artigo, ao linearizar o manifold de fluxo de potência trifásico, desenvolvemos um modelo físico que vincula as conexões de fase às medições do medidor inteligente. O problema de identificação de fase é primeiramente formulado como um problema de estimativa de máxima verossimilhança e, em seguida, reformulado como um problema de estimativa de máxima verossimilhança marginal. Provamos que a conexão de fase correta atinge os valores de log-verossimilhança mais altos para ambos os problemas. Um método de solução eficiente é proposto decompondo o problema original em subproblemas com uma formulação de mínimos quadrados binários. Os testes numéricos em um conjunto abrangente de circuitos de distribuição mostram que nosso método proposto oferece alta precisão tanto em circuitos de distribuição radiais quanto em malhas, combinando cargas monofásicas, bifásicas e trifásicas. O algoritmo proposto é robusto em relação a modelos de alimentadores imprecisos, medições incompletas e medições ruins. Ele também supera os métodos existentes em circuitos complexos.