考虑隐私防护需求的家庭用能优化管理方法

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixin200513137149
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着智能家庭能量管理系统与智能电表的普及,电力数据粒度日益细化,利用这些数据,用户能通过需求响应等方式实现用电成本的节约。但智能电表采集的庞大细粒度数据扩大了用户用电信息的暴露面,导致用户的用电行为习惯等个人信息容易在传输与利用的过程中被分析获取,造成用户隐私的泄露。在此背景下,本研究站在用户视角,针对用户用电信息的隐私泄露问题,利用三种基于储能的方法对用户用能曲线进行不同侧重的隐私保护,最后在真实数据集上验证方法的有效性。本研究的主要工作内容总结如下:(1)针对用电经济性与用能曲线隐私性的权衡问题,提出了基于上下文多臂老虎机的用能曲线差分隐私保护方法。首先基于差分隐私原理构建噪声概率密度函数,将电价、负荷等信息作为环境信息,利用上下文多臂老虎机模型优化选择概率密度函数的参数,并提出阈值机制保障储能容量水平的相对稳定。算例结果表明,所提方法能够在保证用能曲线隐私性的同时实现用户用电成本节约。(2)针对用能曲线隐私保护中忽略负荷时序特征的问题,提出了考虑负荷时序特征的用能曲线本地化差分隐私保护方法。基于时间序列符号聚合方法与变窗口随机映射机制形成扰乱用能曲线,依托家用储能装置实现原始用能曲线到扰乱用能曲线的转化。算例结果表明,所提方法能有效改变用户用能曲线的时序特征,在拥有良好隐私保护效果的同时不会影响用能曲线的统计特性。(3)针对仅依靠储能日前调度来隐藏用电信息所带来的弊端,提出了基于李亚普诺夫优化理论的用能曲线在线隐私保护方法。利用负荷变化方差与用电成本等指标构建权衡用能曲线隐私性和用电经济性的目标函数,将储能实时调度问题转化为等效李雅普诺夫优化问题并在线求解。算例结果表明,所提方法能够及时响应用户用电信息的变化并实时优化储能充放电行为。
其他文献
我国能源资源与负荷需求在地理分布上具有高度逆向的特征,为实现远距离大容量的电力传输,已发展了大规模高压直流输电工程。多回基于电网换相换流器型高压直流输电系统(line commutated converter-based high voltage direct current,LCC-HVDC)落点于同一受端电网,电气距离接近的直流换流站与受端电网构成了直流多馈入系统。与此同时,伴随着受端电网馈入
学位
近年来能源短缺、生态环境恶化、气候危机等一系列严重问题不断出现,统筹协调能源消耗与绿色可持续发展已经成为世界各国的关注焦点,推动碳交易市场发展以及建设多能互补的综合能源系统已成为节能减排的重要途径。然而,源荷两端的不确定性都给系统的可靠运行带来一定的挑战。区间预测可以提供预测目标的不确定性信息,帮助决策者制定更加合理准确的策略。鲁棒优化方法能够基于区间预测的结果,搜寻不确定集合中最坏情况下的最优解
学位
随着风电等新能源大量替代传统同步机,电力系统惯量降低,调频能力弱化,频率失稳风险增加。风电可以通过利用转子动能或预留备用功率的方式来为系统提供频率支撑。然而,由于风电机组通过电力电子接口并网,其调频特性与传统同步机有明显不同,这也将使得电力系统频率动态机理复杂化,难以分析频率响应特性。此外,风电机组释放转子动能为系统提供有功支撑后,若调频控制策略设计不合理,其转速恢复时可能引起频率二次跌落,不利于
学位
储热技术是解决热能利用中供需不匹配问题的重要技术途径,对于提升热能利用的效率和经济性具有重要意义。储热换热器作为实现储热技术的关键技术载体,新型储热换热系统的开发对于提升储热技术的发展和应用具有重要的学术和工程意义。基于固体显热材料宽温区、高体积储热容量和相变材料蓄放热温度和功率较稳定的特点,本文采用自然循环半开式热管换热实现高温显热蓄热单元(SH-unit)和相变过渡蓄热单元(PCM-unit)
学位
【目的】科学评价水网地区湿地生态安全状况,为区域生态安全与高质量发展提供依据。【方法】基于水网地区湿地在城市发展过程中所面临的威胁,以苏州市吴江区为研究对象,运用驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型构建评价指标体系,采用组合赋权法赋予指标权重,结合地理信息系统(GIS)格网技术将部分指标进行空间量化,最终通过综合评价法对2012—2020年吴江区的湿地生态安全进行评价。【结果】
期刊
锂离子电池具有环境友好和能量密度高等优点,已经被广泛的应用于新能源汽车领域中。在实际使用过程中,不同的用户对电池电量维护的喜好是不同的,例如有人喜欢满充满放,有人喜欢浅充浅放,因此不同用户的电池会在不同的SOC循环区间内进行使用。根据锂离子电池的基本特性,其老化性能与SOC循环区间相关,但目前对锂离子电池老化性能的研究均是在某一恒定的SOC循环区间内进行的,而在实际生活中使用电池时SOC循环区间一
学位
显著性目标检测,作为计算机视觉领域的基础研究问题之一,旨在对场景中的视觉显著性区域进行准确定位,并输出精细的目标分割图,是一项极具挑战性的研究课题。显著性目标检测能够模仿人类的视觉注意力机制,提升系统在海量数据场景下的图像理解能力,在计算摄影、医学影像、图像编辑、视频监控等领域具有重要的应用价值。深度神经网络的提出大大提升了显著性目标检测任务的性能。但复杂场景下,现有算法容易被嘈杂的背景、相似的纹
学位
“双碳”目标下,电力系统的清洁低碳化转型步伐逐渐加快。一方面,风电、光伏等可再生能源迅速发展,促进电源结构低碳化转型;另一方面,储能、电动汽车、可控负荷等分布式灵活性资源规模扩大,不断增强电网的支撑水平。但由于目前协调运行机制的不完善,电力系统仍面临着可再生能源就地消纳能力不足、灵活性资源利用效率低、系统运行灵活性和可靠性欠缺等突出问题,阻碍清洁低碳的高弹性电网构建。虚拟电厂可将源-荷-储多侧分散
学位
DC-DC(Direct Current-Direct Current)电源管理芯片广泛用于通信、消费类电子、运算存储设备和汽车等领域。随着电子设备的发展,电源管理芯片向着高集成度、高效低耗化、数字化和智能化方向发展,相比于传统的模拟DC-DC电源管理芯片,数字DC-DC电源管理芯片具有更高的集成度和性价比以及更简单的外围电路等优势。本文研究和设计的第一块芯片是应用于数字DC-DC电源的数字脉宽调
学位
大量使用实践和用户体验发现,基于ChatGPT的内容生成会出现多种错误形态,本文对此进行了类型学分析。研究发现,基于ChatGPT生成的错误内容可以从“错误事实”与“错误认知”的双重角度进行维度提取,存在事实错误、逻辑错误、推理错误、编程错误、文本输出、过度拟合、综合问题7大类别,并从“可核验性、可证明性、可体验性、可识别性”4个维度进行认知与测量。本文从系统内部性和系统外部性两个方向对ChatG
期刊