Identification method of consumer phase connection in distribution networks

El sector eléctrico en España está formado por cuatro grandes negocios: generación, transporte, distribución y comercialización. La distribución de la energía se lleva a cabo a través de líneas eléctricas trifásicas, es decir, están compuestas por tres fases distintas (denominadas típicamente como A, B y C), ya que se trata de redes de corriente alterna. Por tanto, los clientes monofásicos que se alimentan del sistema pueden conectarse a cualquiera de las tres fases antes mencionadas. Por otro lado, para el distribuidor supone una gran ventaja conocer la fase a la que se encuentran conectados cada uno de sus consumidores, principalmente porque con esta información puede implementar técnicas avanzadas que mejoran la monitorización y control de sus redes, consiguiendo optimizar de esta manera el flujo de potencia en sus líneas de distribución.
Sin embargo, la mayoría de las empresas distribuidoras no realizan un registro de las conexiones de sus clientes a la red, por lo que desconocen el reparto de los consumidores entre las fases y, en consecuencia, se convierte en una necesidad diseñar una metodología para inferir dicha fase a través del uso de programación matemática. Por esta razón, y por la ventaja operativa antes comentada, se ha desarrollado en este proyecto un método que, a través de dos algoritmos diferentes de optimización lineal, es capaz de identificar la fase de conexión de los consumidores en una red de distribución trifásica y radial.
La conclusión más importante de este proyecto es que se han conseguido desarrollar dos algoritmos capaces de inferir la fase de conexión de los clientes de una red de distribución trifásica y radial con altas tasas de éxito.

The electric grid in Spain consists of four stages: generation, transmission, distribution and energy utilization. The distribution network is carried out through three-phase power lines, this means that the energy transportation is done through three different phases (normally called as A, B and C). There are two types of clients connected to the grid: single-phase and three-phase consumers. The single-phase consumers have their energy supplied through only one phase, and this phase can be any of the three phases mentioned above. Moreover, knowing the phase connection of each client is a great advantage to the energy distribution company, mainly because with this information, advanced techniques can be implemented in order to improve the monitoring and control process of their power networks. Therefore, the energy distributor can optimize the power flow within its network by knowing the phase connection of its clients.
However, most power distribution companies do not record their customers’ connections to the network, so they do not know the distribution of their consumers among the three phases. Consequently, it becomes necessary to design a methodology to infer the phase connection of each client by using mathematical programming. For all these reasons, a method for the identification of the connection phase of consumers on a three-phase distribution network has been developed in this project by using two different linear optimization algorithms.
Finally, the most important conclusion of this project is that it has been possible to develop two algorithms capable of inferring the connection phase of the consumers on electrical distribution network with high success rates.