用于调节能量网的方法与流程

1.本发明涉及一种用于调节能量网的方法。


背景技术：

2.能量服务提供商（energy service companies——esco）或者能量管理系统（energy management systems——ems）针对特定任务需要预测电网上的或者用于特定消费者（家庭、发电机、电池等等）的电负载。由于相对应的预测可能取决于很多变量，所以对相对应的预测模型的计算可能非常复杂且计算密集。
3.从de 102007030492 a1公知一种用于能量网的预测调节方法。
4.同态加密能够实现：有关经加密的信息可以执行计算、尤其是数学运算，这些计算对应于有关未经加密的信息的相对应的运算或计算。
5.us 20130170640 a1公开了一种同态加密。


技术实现要素：

6.提出了一种用于调节能量网的方法。在此，关于在能量网处的至少一个订户的过去行为的第一信息由被分配给该订户的计算单元来确定、同态加密并且同态加密地传输到第一数据存储器上。外部计算单元读取被同态加密的第一信息，根据此来计算关于订户的所预测的、将来的行为的被同态加密的第二信息并且将被同态加密的第二信息存放在第二数据存储器上。被同态加密的第二信息从第二数据存储器中被读取并且由被分配给订户的计算单元来解密。根据经解密的第二信息来调节能量网。
7.在此，对能量网的调节尤其可以包括：向该至少一个订户提供能量；和/或从该至少一个订户获取能量。相对应地，该订户可以是能量的消费者和/或能量的生产者。
8.该订户的过去行为尤其可以包括关于在能量网中的能量消耗或能量贡献的信息，例如在这种情况下可以包含能量消耗或能量贡献的数值或者随时间的变化过程。
9.在一个特别优选的设计方案中，能量网的订户位于建筑物中并且外部计算单元位于建筑物之外，尤其是以基于云的计算资源或云计算机的形式。第一和第二数据存储器尤其可以是去中心化数据存储器，它们也可以是相同的数据存储器。通过使用数据的去中心化存储，也可以避免：在加密数据与相对应的订户之间存在或者可以建立关联。
10.被分配给订户的计算单元可以将被同态加密的第一信息尤其是经由遥测单元传输给第一数据存储器。
11.在该方法的优选的变型方案中，被分配给订户的计算单元可以将经解密的第二信息或者经解密的第二信息的部分或者从经解密的第二信息中得出的该订户的所预测的、将来的行为传输给用于调节能量网的单元，通过该单元来实现对能量网的调节。
12.所描述的方法能够通过外部系统基于特定于客户或设备或订户的数据来实现对预测模型的计算，而该外部系统不必访问以明文形式的原始数据。这是可能的，原因在于可以有关加密数据进行预测计算，而不必为了该外部系统的计算或处理来对这些数据进行解
密。
13.被分配给特定客户的关于能量网的订户的行为和能量消耗的遥测数据在这些遥测数据离开该客户的影响范围时被完全加密。通过该去中心化存储，还可以实现：对于加密数据的外部用户来说，很难建立相对应的连接。这样，计算复杂的能量预测可以在外部安全地进行。
附图说明
14.随后，本发明的实施方式参考随附的附图更详细地予以阐述。图1示意性示出了在用于实现对能量网的调节的单元之间的示例性的分布式通信。
具体实施方式
15.为了高效地执行复杂且计算密集的模型计算以预测在能量网处的订户的能量需求或供应，这些模型计算可以被外包给外部计算资源，例如被外包给基于云的服务。
16.但是，如果相对应的数据作为未经加密的原始数据被传送或者能经由直接链接被访问，则这种计算服务的提供者可以获得对特定客户的能量行为的详细了解。为了使模型专门与其客户匹配，可以在数据库中存放相对应的数据并且非常具体地预测特定行为。明文数据和能从中确定的关于在能量网处的相对应的订户的信息可能对于此类服务的用户来说构成对他们的隐私的威胁并且出于数据保护的原因而不可取。
17.图1示意性示出了在用于实现对能量网的调节的单元之间的示例性的分布式通信。
18.对于能量网的被分配给家庭1、建筑物1、建筑物部分1或者例如属于能量网的特定客户的其它单元1的一个或多个订户来说，收集关于所述一个或多个订户的行为的遥测数据。在此，各个订户可以是消费者，例如家用电器、供暖装置、充电站等等，以及可以是能量提供者，如热泵、发电机等等。所收集的关于行为的信息例如可以包括在特定时间窗内的能量消耗或贡献的数值或者能量消耗或贡献的随时间的变化过程以及关于能量消耗或贡献的类型的信息。这些信息也可以包括对于计算关于所述一个或多个订户的将来的行为的预测模型来说所需的其它信息。
19.所收集的数据由被分配给所述一个或多个订户的计算单元使用同态加密算法来加密并且以这种方式加密传输（2）。加密数据被存放在去中心化数据存储器3上，例如根据ipfs协议（interplanetary file system（星际文件系统），一种基于区块链的数据存储协议）。
20.预测服务的外部计算资源5从去中心化数据存储器3中读取数据（4）并且有关这些加密数据来计算该预测模型。在该计算中，除了关于订户的信息之外，也可以使用其他订户的信息。由于同态加密，能够在服务不需要访问经解密的遥测数据的情况下进行计算。通过使用数据的去中心化存储，也可以实现：在加密数据与相对应的订户之间建立关联变得非常困难。
21.外部计算资源5将经加密的结果数据（6）放到去中心化数据存储器7上。订户或者被分配给该订户的计算单元监控该去中心化数据存储器7的更新并且读取（8）经加密的结果数据。该订户可以对这些结果数据进行解密并且使用或转交这些结果数据以调节能量
网。
22.在该方法的整个过程中，所收集的数据或者关于能量网的订户的行为的信息在外部只以加密形式存在。


技术特征：
1.一种用于调节能量网的方法，其特征在于如下步骤：关于在所述能量网处的至少一个订户的过去行为的第一信息由被分配给所述订户的计算单元来确定、同态加密并且同态加密地传输到第一数据存储器上；外部计算单元读取被同态加密的第一信息，根据此来计算关于所述订户的所预测的、将来的行为的被同态加密的第二信息并且将被同态加密的第二信息存放在第二数据存储器上；被同态加密的第二信息从所述第二数据存储器中被读取并且由被分配给所述订户的计算单元来解密；根据经解密的第二信息来调节所述能量网。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述能量网的调节包括：向所述订户提供能量；和/或从所述订户获取能量。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述订户的过去行为包括在所述能量网中的能量消耗和/或能量贡献，尤其也包括所述能量消耗和/或所述能量贡献的数值和/或随时间的变化过程。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述订户包括在所述能量网中的能量的消费者和/或生产者。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量网的订户位于建筑物或建筑物部分中，并且所述外部计算单元不在所述建筑物或建筑物部分中。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述外部计算单元是云计算机。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一数据存储器和所述第二数据存储器是去中心化数据存储器。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被分配给所述订户的计算单元将被同态加密的第一信息经由遥测单元传输给所述第一数据存储器。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被分配给所述订户的计算单元将经解密的第二信息或者经解密的第二信息的部分或者从经解密的第二信息中得出的所述订户的所预测的、将来的行为传输给用于调节所述能量网的单元，通过所述单元来实现对所述能量网的调节。

技术总结
提出了一种用于调节能量网的方法。在此，关于在能量网处的至少一个订户的过去行为的第一信息由被分配给该订户的计算单元来确定、同态加密并且同态加密地传输到第一数据存储器上。外部计算单元读取被同态加密的第一信息，根据此来计算关于订户的所预测的、将来的行为的被同态加密的第二信息并且将被同态加密的第二信息存放在第二数据存储器上。被同态加密的第二信息从第二数据存储器中被读取并且由被分配给订户的计算单元来解密。根据经解密的第二信息来调节能量网。密的第二信息来调节能量网。密的第二信息来调节能量网。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/10/21