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面向配电网的差分隐私最优潮流

最优化与控制 2020-08-21 v2 密码学与安全 系统与控制 系统与控制

摘要

尽管配电网用户被迫与配电系统运营商(DSO)共享其用电数据,但 DSO 的运营常规中常忽视该数据可能的泄露风险。本文提出了一种面向配电网的隐私保护最优潮流(OPF)机制,可防止对 OPF 解(例如电流与电压量测值)的未授权访问所导致的用户隐私泄露。该机制基于差分隐私框架,通过对计算输出施加经过精细校准的噪声,来控制个体在数据集中参与的风险。与现有隐私机制不同,本机制不将噪声施加于优化参数或其结果上,而是将 OPF 变量优化为随机噪声的仿射函数,从而削弱电网负荷与 OPF 变量之间的相关性。为确保随机化 OPF 解的可行性,该机制利用了施加于电网限值上的机会约束。该机制进一步被扩展以控制由随机噪声引起的 optimality loss(最优性损失)以及 OPF 变量的方差。本文表明,差分隐私 OPF 解在指定参数范围内不会泄露用户负荷。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.03921,
  title  = {Differentially Private Optimal Power Flow for Distribution Grids},
  author = {Vladimir Dvorkin and Ferdinando Fioretto and Pascal Van Hentenryck and Pierre Pinson and Jalal Kazempour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03921},
  year   = {2020}
}