本發(fā)明涉及虛擬電廠的隱私保護(hù)，特別是涉及一種面向虛擬電廠的電力備用市場隱私保護(hù)交易方法。

背景技術(shù)：

1、在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略背景下，可再生能源滲透率逐步提高，電力系統(tǒng)的靈活性下降，電網(wǎng)亟需具備足夠調(diào)峰、調(diào)頻等調(diào)節(jié)能力的分布式資源，以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。虛擬電廠因可使其內(nèi)部分布式資源合作運(yùn)行，并且對(duì)于分布式資源的地理位置與組成無特定要求，成為一種靈活性強(qiáng)、適應(yīng)度高、經(jīng)濟(jì)性好的新興調(diào)控方式。

2、在電力備用市場中，電力調(diào)度控制中心會(huì)根據(jù)虛擬電廠等各備用服務(wù)提供方申報(bào)的備用容量、價(jià)格以及系統(tǒng)備用的需求，決定購買哪些服務(wù)方提供的備用服務(wù)。隨著虛擬電廠在電力備用市場中的參與度增加，擁有多重利益主體的隱私保護(hù)需求愈發(fā)強(qiáng)烈，亟需研究虛擬電廠在參與市場時(shí)有效的隱私保護(hù)交易策略。

3、現(xiàn)有公開專利文獻(xiàn)cn117575793a公開了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式電力交易結(jié)算方法，該方法通過隔離參與者在其本地節(jié)點(diǎn)中的設(shè)備參數(shù)來實(shí)現(xiàn)鏈上市場的部分隱私保護(hù)，但其只能保證市場參與者的內(nèi)部信息不在區(qū)塊鏈上，競價(jià)信息仍然必須提交到區(qū)塊鏈上，才能實(shí)現(xiàn)鏈上電力市場的交易出清，一旦這些投標(biāo)價(jià)格和投標(biāo)數(shù)量信息被新的信息技術(shù)破解，市場參與者的隱私安全仍可能受到威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種面向虛擬電廠的電力備用市場隱私保護(hù)交易方法，能夠滿足較高的隱私安全需求，防止因隱私數(shù)據(jù)泄露導(dǎo)致的服務(wù)提供商之間的惡意策略行為。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種面向虛擬電廠的電力備用市場隱私保護(hù)交易方法，包括以下步驟：

3、報(bào)價(jià)方根據(jù)交易公告的要求確定次日t個(gè)時(shí)段的申報(bào)價(jià)格和申報(bào)量，對(duì)所述申報(bào)價(jià)格和申報(bào)量進(jìn)行整數(shù)化處理并采用pailliertd部分同態(tài)加密算法加密，得到隱私申報(bào)數(shù)據(jù)，并通過電力數(shù)據(jù)存算一體機(jī)將所述隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈存儲(chǔ)，發(fā)送至區(qū)塊鏈上的n個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)，其中，n為大于1的整數(shù)；

4、輔助節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，并將隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)中時(shí)段相同、價(jià)格相同的隱私申報(bào)量數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，并在報(bào)價(jià)時(shí)間結(jié)束時(shí)，將累加的隱私申報(bào)量數(shù)據(jù)發(fā)送給電力調(diào)度控制中心；

5、電力調(diào)度控制中心從各個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)得到同一時(shí)段、同一價(jià)格下各報(bào)價(jià)方申報(bào)電量的總和，并按照交易規(guī)則進(jìn)行排序，確定每個(gè)時(shí)段的出清價(jià)格和中標(biāo)量。

6、所述對(duì)申報(bào)價(jià)格和申報(bào)量進(jìn)行整數(shù)化處理并采用pailliertd部分同態(tài)加密算法加密，得到隱私申報(bào)數(shù)據(jù)，具體包括：

7、報(bào)價(jià)方申報(bào)的電量 p j和申報(bào)價(jià)格 λ j通過能源電力數(shù)據(jù)存算一體機(jī)轉(zhuǎn)換成整數(shù)2 l p’ j和2 l λ’ j，然后使用pailliertd密碼系統(tǒng)的公鑰pk進(jìn)行加密，具體表示為‖2 l p’ j‖=enc(pk,2 l p’ j)和‖2 l p’ j‖=enc(pk,2 l p’ j)；其中， l是一個(gè)常數(shù)，在二進(jìn)制系統(tǒng)中，向左移動(dòng)一位等價(jià)于乘以2，只要 l大于浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)位數(shù)，那么浮點(diǎn)數(shù)的電量和電費(fèi)均可以通過編碼轉(zhuǎn)換為整數(shù)。

8、所述通過電力數(shù)據(jù)存算一體機(jī)將所述隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈存儲(chǔ)，發(fā)送至區(qū)塊鏈上的n個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)，具體包括：

9、將加密后的申報(bào)數(shù)據(jù)復(fù)制n份；

10、將每份加密處理后得到的每個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的隱私申報(bào)量數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，得到與每個(gè)輔助節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的n份隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)；

11、將n份隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的輔助節(jié)點(diǎn)。

12、所述輔助節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的隱私報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，具體包括：

13、報(bào)價(jià)方通過自己的實(shí)際價(jià)量曲線和鏈上獲取的出清電價(jià)等信息計(jì)算自己的中標(biāo)電量和收益；

14、報(bào)價(jià)方根據(jù)自己的中標(biāo)電量和隱私收益構(gòu)造驗(yàn)證式，請(qǐng)求運(yùn)營商驗(yàn)證；

15、虛擬電廠運(yùn)營商計(jì)算驗(yàn)證式并返回結(jié)果，發(fā)電方通過計(jì)算驗(yàn)證式結(jié)果獲得驗(yàn)證結(jié)果。

16、所述電力調(diào)度控制中心按照交易規(guī)則進(jìn)行排序，確定每個(gè)時(shí)段的出清價(jià)格和中標(biāo)量，具體包括：

17、確定收到的報(bào)價(jià)盤，其中，報(bào)價(jià)盤中包含某時(shí)段的混淆價(jià)格以及該時(shí)段混淆價(jià)格下的所有申報(bào)電量；

18、在每個(gè)時(shí)段，按照所述報(bào)價(jià)盤中的混淆價(jià)格從低到高進(jìn)行排序；

19、當(dāng)某時(shí)段所有報(bào)價(jià)盤參與排序后，所有報(bào)價(jià)盤的申報(bào)電量之和不大于該時(shí)段的調(diào)節(jié)量需求，則該時(shí)段的匹配排序完成，將所有報(bào)價(jià)盤中的申報(bào)電量作為該時(shí)段的中標(biāo)量；

20、當(dāng)?shù)趍個(gè)報(bào)價(jià)盤參與排序后，前m個(gè)報(bào)價(jià)盤中的申報(bào)電量之和等于該時(shí)段的調(diào)節(jié)量需求時(shí)，則該時(shí)段的匹配排序完成，將前m個(gè)報(bào)價(jià)盤中的申報(bào)電量作為該時(shí)段的中標(biāo)量；

21、當(dāng)?shù)趍個(gè)報(bào)價(jià)盤參與排序后，前m個(gè)報(bào)價(jià)盤中的申報(bào)電量之和大于該時(shí)段的調(diào)節(jié)量需求，且前m-1個(gè)報(bào)價(jià)盤中的申報(bào)電量之和小于該時(shí)段的調(diào)節(jié)量需求，則對(duì)第m個(gè)報(bào)價(jià)盤中的申報(bào)電量進(jìn)行信用值排序，并根據(jù)信用值排序結(jié)果確定中標(biāo)匹配順序，其中，m為正整數(shù)。

22、所述信用值通過以下方式更新：，其中， r z k為第 z個(gè)報(bào)價(jià)方在第 k次交易后的信用值，△ r z k+為第 z個(gè)報(bào)價(jià)方在第 k次交易后的信用增加值，表示為：，△ r z k-為第 z個(gè)報(bào)價(jià)方在第 k次交易后的信用減少值，表示為：， c z k為第 z個(gè)報(bào)價(jià)方在第 k次交易后的履約程度評(píng)估系數(shù)，表示為：，其中，為第 z個(gè)報(bào)價(jià)方在第 k次交易中的實(shí)際執(zhí)行量； q z k為第 z個(gè)報(bào)價(jià)方在第 k次交易的中標(biāo)量， z和 k均為正整數(shù)。

23、所述電力調(diào)度控制中心公布出清價(jià)格和中標(biāo)總量后，還包括輔助節(jié)點(diǎn)調(diào)用成交量揭示合約揭示各參與方的成交量的步驟，具體為：

24、輔助節(jié)點(diǎn)調(diào)用鏈下的價(jià)格混淆隨機(jī)預(yù)言機(jī)恢復(fù)各參與方的真實(shí)報(bào)價(jià)；

25、輔助節(jié)點(diǎn)將參與方的隱私申報(bào)量數(shù)據(jù)根據(jù)真實(shí)價(jià)格進(jìn)行分組，并按照中標(biāo)順序以電力調(diào)度控制中心的公鑰加密后發(fā)布于鏈上。

26、所述的面向虛擬電廠的電力備用市場隱私保護(hù)交易方法還包括：輔助節(jié)點(diǎn)調(diào)用安全性校驗(yàn)合約判斷方案的可行性的步驟，具體為：

27、輔助節(jié)點(diǎn)計(jì)算各參與方在各個(gè)時(shí)段的中標(biāo)量 q ij的逆元 q ij-1，并采用信用評(píng)估中心的同態(tài)公鑰 p cec生成 p cec（ q ij-1）；

28、假設(shè)超額應(yīng)削減的中標(biāo)量比例為 γ，則采用計(jì)價(jià)結(jié)算中心的同態(tài)公鑰 p sc計(jì)算 p sc（ γq ij）；

29、將得到的 p cec（ q ij-1）和 p sc（ γq ij）采用電力調(diào)度控制中心的公鑰加密后發(fā)布于鏈上。

30、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述面向虛擬電廠的電力備用市場隱私保護(hù)交易方法的步驟。

31、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述面向虛擬電廠的電力備用市場隱私保護(hù)交易方法的步驟。

32、有益效果

33、由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明采用電氣數(shù)據(jù)存算一體機(jī)和pailliertd部分同態(tài)加密算法提高了提交到區(qū)塊鏈上的量價(jià)信息的隱私安全性，通過基于同態(tài)加密的區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)實(shí)現(xiàn)了競標(biāo)量的隱私排序和可信自動(dòng)出清，通過在區(qū)塊鏈上部署安全性校驗(yàn)合約實(shí)現(xiàn)了交易結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)安全約束校驗(yàn)，保證了配電網(wǎng)的運(yùn)行安全和服務(wù)提供商的結(jié)算安全。