(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211385857.0 (22)申请日 2022.11.07 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 李知艺　袁涔　韩旭涛　鞠平　 王文海　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 邱启旺 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 21/60(2013.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种配电网调度决策模型外包计算及其参 数脱敏方法 (57)摘要 本发明公开了一种配电网调度决策模型外 包计算及其参数脱敏方法， 首先基于配电网系统 结构特征， 构建配电网调度决策模型， 并以调度 决策问题的标准型形式进行表征。 然后， 基于无 标度网络模 型， 构建与真实配电网规模相同的伴 生虚拟配电网， 用以保护真实配电网的物理信 息。 进一步， 根据诱骗式隐私保护方法， 设计真实 配电网与伴生虚拟配电网之间的转换密钥， 并根 据密钥生成具有 隐私保护属性的虚拟配电网调 度决策模型。 最后， 设计了云服务商双重校验机 制， 用以保障计算结果的最优性。 本发明一方面 可应对数据向云端迁移带来的潜在信息安全风 险； 另一方面通过合理设计密钥， 构建虚拟配电 网调度决策模 型可以保证加密问题的稀疏性， 提 高云计算效率。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115510499 A 2022.12.23 CN 115510499 A 1.一种配电网调度决策模型外包计算及其参数脱敏方法， 其特征在于， 所述方法包括 如下步骤： (1)根据配电网系统实际运行 特征， 构建标准型表征的配电网决策模型； (2)根据步骤(1)中配电网系统的节点数量， 基于无标度网络模型生成虚拟配电网拓 扑， 再通过随机正实数对各支路导纳参数进 行随机缩放构建与配电网系统节点数相同的伴 生虚拟配电网； (3)基于步骤(2)中生成的伴生虚拟配电网， 根据诱骗 式隐私保护方法， 设计伴生虚拟 配电网与真实配电网之间的转换密钥， 并基于该密钥生成虚拟调度决策模型； (4)根据步骤(2)和步骤(3)生成两个不同的虚拟配电网拓扑、 虚拟支路参数， 构 建对应 的两个不同的伴生配电网， 并设计两个不同的虚拟调 度决策模 型， 然后基于双重校验机制， 将不同的虚拟调 度决策模型外包给两个不同云服务商进行计算， 并对不同云服务商的计算 结果进行对比验证， 对云计算结果 最优性进行验证。 2.根据权利要求1所述的一种配电网调度决策模型外包计算及其参数脱敏方法， 其特 征在于， 所述 步骤(1)中构建的标准型表征的配电网决策模型， 公式如下： PQP:min xTCx+cTx s.t.Mx＝b Isx≥0 其中， C∈Rn×n表示决策变量成本的二次系数矩阵， 为半正定矩阵， 记为C∈S+； c∈Rn×1表 示成本的一次系 数向量； M∈Rm×n、 b∈Rm×1表示等式约束系 数矩阵/向量； Is∈Rh×n表示不等 式约束的系数矩阵； 0∈Rh×1为与不等式约束维度相同的零向量； 在标准型调度决策模决中， 决策变量的结构为： 其中， xpri表示实际决策变量， 包含pt、 qt、 vt、 θt； xsl表示不等式约束松弛后对应的松弛 变量； xpri的结构如下 所示： 标准型模型 各参数的具体结构为： 其中， Cpri、 cpri表示xpri的成本系数， 根据目标函数式仅发电机有功出力p为非零系数， 其它决策变量为0； 0sl表示xsl的成本系数,数值均为0； Meq、 beq分别表示等式约束的系数矩 阵/向量； Mine、 bine分别表示 不等式约束的系数矩阵/向量； Psl表示xsl对应的随机单项矩阵；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115510499 A 2其中， Iv、 Iθ、 Ig、 Iq分别表示电压、 相角、 发电机有功出力、 发电机 无功出力对应的变量的 单位矩阵系数。 3.根据权利要求1所述的一种配电网调度决策模型外包计算及其参数脱敏方法， 其特 征在于， 所述 步骤(2)中伴 生虚拟配电网的生成方法具体为： 第一阶段， 对于n个节点、 n ‑1条支路的辐射状配电网拓扑A， 利用无标度网络模型， 构建 其伴生虚拟配电网拓扑Aenc： 设定一个初始节点n1， 然后逐步增加一个节点， 并将其连接到 一个已存在的节点上。 在连接第i个节点ni时， ni连接到已存在节点nj的概率Π(kj)与nj的度 kj有关， 为： 其中， kl表示节点nl的度， 即与节 点nl相连的支路数量； 表示已存在节点的度的总 和； 通过上述方法， 在逐步添加n ‑1个新节点， 并完成连接后， 即可生成n个节点、 n ‑1条支路 的辐射状拓扑， 作为虚拟配电网拓扑Aenc； 第二阶段， 生成虚拟支路参数： 通过一个系数为随机正实数的对角矩阵Λ对真实支路 参数Gb、 Bb进行缩放， 得到如下 所示的虚拟支路参数Gb,enc、 Bb,enc： Gb,enc＝GbΛ Bb,enc＝BbΛ 利用虚拟支路参数Gb,enc、 Bb,enc隐藏真实的虚拟配电网拓扑Aenc支路参数的信息， 以完成 配电网参数脱敏。 4.根据权利要求1所述的一种配电网调度决策模型外包计算及其参数脱敏方法， 其特 征在于， 步骤(3)中所述密钥设计方法的公式如下： 其中， PA、 PA,enc、 均为密钥的组成部分； 为矩阵 的行最简 形变换矩阵的转置， 其 余密钥组成部分的具体形式为： PA＝[A l]‑1 PA,enc＝[Aenc l]‑1 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115510499 A 3