基于隐私计算的电力交易方法和系统、用电端和发电端技术方案

本发明专利技术公开了一种基于隐私计算的电力交易方法和系统、用电端和发电端，涉及计算机技术领域。该方法包括：根据当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；接收电力交易平台解密得到的第二共识因子，计算在当次迭代中当前用电方从当前发电方获取的电量；如果当前用电方在当次迭代中满足第一停止条件，确定各个用电方和各个发电方是否在同一迭代轮次满足第二停止条件，如果满足，则得到目标用电量，否则，向当前发电方发送第二共识因子的密文、当前用电方从当前发电方获取电量的密文和当前用电方的收敛标识。该实施方式能够保护节点的隐私。能够保护节点的隐私。能够保护节点的隐私。

【技术实现步骤摘要】
基于隐私计算的电力交易方法和系统、用电端和发电端


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种基于隐私计算的电力交易方法和系统、用电端和发电端。

技术介绍

[0002]分布式电力系统中存在众多节点，电力交易方案一般通过有约束条件的全局优化算法确定。即在保证满足约束条件的情况下，找到令全局成本最低的最优解，使得电力系统产生的成本最低。
[0003]现有的电力系统一般采用如图1所示的中心化计算架构进行优化计算，计算所需的数据集中到一个中心化计算节点，由中心化计算节点统一计算出最优解，并将最优解反馈给电力系统中的节点A、B、C、D和E。
[0004]但是，其他节点的数据被公开给中心化计算节点，无法保护节点的隐私，数据安全性较低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于隐私计算的电力交易方法和系统、用电端和发电端，能够保护节点的隐私，提高数据安全性。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于隐私计算的电力交易方法，包括：接收当前发电方发送的前一次迭代得到的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输电量的密文和所述当前发电方的收敛标识；其中，所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文由同态加密得到；根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；将所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文发送给电力交易平台，以使所述电力交易平台对所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文进行解密；接收所述电力交易平台解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子；根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子，计算在当次迭代中当前用电方从当前发电方获取的电量；确定所述当前用电方在当次迭代中是否满足第一停止条件，如果是，根据各个发电方的收敛标识和各个用电方的收敛标识，确定各个用电方和各个发电方是否在同一迭代轮次满足第二停止条件，如果满足，则确定所述当前用电方从当前发电方获取的电量为目标用电量，如果所述当前用电方在当次迭代中不满足第一停止条件，或各个用电方和各个发电方未在同一迭代轮次满足第二停止条件，则使用所述电力交易平台提供的公钥，对所
述当前用电方从当前发电方获取的电量进行同态加密，向所述当前发电方发送所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取的电量的密文和所述当前用电方的收敛标识。
[0007]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于隐私计算的电力交易方法，包括：接收当前用电方发送的前一次迭代得到的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文和所述当前用电方的收敛标识；其中，所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文由同态加密得到；根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文；将所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文发送给电力交易平台，以使所述电力交易平台对所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文进行解密；接收所述电力交易平台解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子；根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子，计算在当次迭代中当前发电方向当前用电方传输的电量；确定所述当前发电方在当次迭代中是否满足第三停止条件，如果是，根据各个发电方的收敛标识和各个用电方的收敛标识，确定各个用电方和各个发电方是否在同一迭代轮次满足第四停止条件，如果满足，则确定所述当前发电方向当前发电方传输的电量为目标发电量，如果所述当前发电方在当次迭代中不满足第三停止条件，或各个用电方和各个发电方未在同一迭代轮次满足第四停止条件，则使用所述电力交易平台提供的公钥，对所述当前发电方向当前用电方传输的电量进行同态加密，向所述当前用电方发送所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文和所述当前发电方的收敛标识。
[0008]第三方面，本专利技术实施例提供了一种基于隐私计算的电力交易方法，包括：接收当前发电方发送的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文；基于同态加密，解密所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文；向所述当前发电方发送解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子；接收当前用电方发送的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；基于同态加密，解密所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；向所述当前用电方发送解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子。
[0009]第四方面，本专利技术实施例提供了一种用电端，包括：接收模块，配置为接收当前发电方发送的前一次迭代得到的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输电量的密文和所述当前发电方的收敛标识；其中，所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文由同态加密得到；
计算模块，配置为根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；将所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文发送给电力交易平台，以使所述电力交易平台对所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文进行解密；接收所述电力交易平台解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子；根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子，计算在当次迭代中当前用电方从当前发电方获取的电量；确定模块，配置为确定所述当前用电方在当次迭代中是否满足第一停止条件，如果是，根据各个发电方的收敛标识和各个用电方的收敛标识，确定各个用电方和各个发电方是否在同一迭代轮次满足第二停止条件，如果满足，则确定所述当前用电方从当前发电方获取的电量为目标用电量，如果所述当前用电方在当次迭代中不满足第一停止条件，或各个用电方和各个发电方未在同一迭代轮次满足第二停止条件，则使用所述电力交易平台提供的公钥，对所述当前用电方从当前发电方获取的电量进行同态加密，向所述当前发电方发送所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取的电量的密文和所述当前用电方的收敛标识。
[0010]第五方面，本专利技术实施例提供了一种发电端，包括：接收模块，配置为接收当前用电方发送的前一次迭代得到的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文和所述当前用电方的收敛标识；其中，所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文由同态加密得到；计算模块，配置为根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文，计算当次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于隐私计算的电力交易方法，其特征在于，包括：接收当前发电方发送的前一次迭代得到的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输电量的密文和所述当前发电方的收敛标识；其中，所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文由同态加密得到；根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；将所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文发送给电力交易平台，以使所述电力交易平台对所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文进行解密；接收所述电力交易平台解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子；根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子，计算在当次迭代中当前用电方从当前发电方获取的电量；确定所述当前用电方在当次迭代中是否满足第一停止条件，如果是，根据各个发电方的收敛标识和各个用电方的收敛标识，确定各个用电方和各个发电方是否在同一迭代轮次满足第二停止条件，如果满足，则确定所述当前用电方从当前发电方获取的电量为目标用电量，如果所述当前用电方在当次迭代中不满足第一停止条件，或各个用电方和各个发电方未在同一迭代轮次满足第二停止条件，则使用所述电力交易平台提供的公钥，对所述当前用电方从当前发电方获取的电量进行同态加密，向所述当前发电方发送所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取的电量的密文和所述当前用电方的收敛标识。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文，包括：基于公式1计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；公式1包括：其中，用于表征第k+1次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文，用于表征第k次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子，用于表征第k次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文，用于表征第k次迭代的当前用电方从当前发电方获取的电量，用于表征第k次迭代的当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，和为前一次迭代中控制迭代步长的参数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子，计算在当次迭代中当前用电方从当前发电方获取的电量，包括：根据公式2，计算在当次迭代中所述当前用电方的约束因子的上限；
公式2包括：根据公式3，计算在当次迭代中所述当前用电方的约束因子的下限；公式3包括：根据公式4
‑
6，计算在当次迭代中当前用电方从当前发电方获取的电量；公式4包括：公式5包括：公式6包括：其中，用于表征在第k+1次迭代中所述当前用电方的约束因子的上限，用于表征在第k次迭代中所述当前用电方的约束因子的上限，、为第k次迭代中控制迭代步长的参数，用于表征所述当前用电方的用电量，用于表征所述当前用电方的用电量上限；用于表征在第k+1次迭代中所述当前用电方的约束因子的下限，用于表征在第k次迭代中所述当前用电方的约束因子的下限，用于表征所述当前用电方的用电量下限，用于表征第k+1次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子，、用于表征所述当前用电方的电力成本函数的参数，用于表征所述当前用电方从所述当前发电方获取的电量，用于表征所述当前用电方从发电方l获取的电量，用于表征除n之外的发电方的集合，、为迭代过程的中间变量，用于表征第k+1次迭代的当前用电方从当前发电方获取的电量，用于表征第k次迭代的当前用电方从当前发电方获取的电量，用于表征在第k次迭代中当前用电方的用电量。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一停止条件包括：其中，、和为三种收敛阈值。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
接收所述当前发电方发送的其前一次迭代的迭代过程零知识证明；根据所述当前发电方发送的其前一次迭代的迭代过程零知识证明，验证所述当前发电方的前一次迭代过程是否正确，如果正确，执行所述根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文；当所述当前用电方在当次迭代中不满足第一停止条件，或，各个用电方和各个发电方未在同一迭代轮次满足第二停止条件时，生成所述当前用电方的当次迭代的迭代过程零知识证明，向所述当前发电方发送所述当前用电方的当次迭代的迭代过程零知识证明。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：接收所述当前发电方发送的其优化结果零知识证明；根据所述当前发电方发送的其优化结果零知识证明，验证所述当前发电方向所述当前用电方传输的目标发电量是否正确，将验证结果通知其他发电方和其他用电方；当各个用电方和各个发电方在同一迭代轮次满足第二停止条件时，生成所述当前用电方的优化结果零知识证明，向所述当前发电方发送所述当前用电方的优化结果零知识证明。7.一种基于隐私计算的电力交易方法，其特征在于，包括：接收当前用电方发送的前一次迭代得到的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文和所述当前用电方的收敛标识；其中，所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文由同态加密得到；根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文；将所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文发送给电力交易平台，以使所述电力交易平台对所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文进行解密；接收所述电力交易平台解密得到的所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子；根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子，计算在当次迭代中当前发电方向当前用电方传输的电量；确定所述当前发电方在当次迭代中是否满足第三停止条件，如果是，根据各个发电方的收敛标识和各个用电方的收敛标识，确定各个用电方和各个发电方是否在同一迭代轮次满足第四停止条件，如果满足，则确定所述当前发电方向当前发电方传输的电量为目标发电量，如果所述当前发电方在当次迭代中不满足第三停止条件，或各个用电方和各个发电方未在同一迭代轮次满足第四停止条件，则使用所述电力交易平台提供的公钥，对所述当前发电方向当前用电方传输的电量进行同态加密，向所述当前用电方发送所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文、所述当前发电方向当前用电方传输的电量的密文和所述当前发电方的收敛标识。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文、所述当前用电方从当前发电方获取电量的密文，计算当次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文，包括：
基于公式7计算档次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文；公式7包括：其中，用于表征第k+1次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子的密文，用于表征第k次迭代的当前发电方与当前用电方的第一共识因子，用于表征第k次迭代的当前发电方与当前用电方的第二共识因子的密文，用于表征第k次迭代的当前发电方向当前用电方传输的电量，用于表征第k次迭代的当前用电方向从前发电方获取的电量的密文，和为前一次迭代中控制迭代步长的参数。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述当前发电方与当前用电方的第一共识因子，计算在当次迭代中当前发电方向当前用电方传输的电量，包括：根据公式8，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：华松，
申请(专利权)人：天聚地合苏州科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：