基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法及相关装置

本技术涉及数据处理，具体涉及一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法及相关装置。

背景技术：

1、虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式发电机、储能系统、可控负荷、电动汽车等多种分布式电源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。负荷预测是电力系统经济调度中的一项重要内容，是虚拟电厂运行的一个重要模块，其根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因素，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量(功率)或用电量。

2、因此，亟需一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法，在保护虚拟电厂间数据安全的同时进行协同学习，提高负荷预测精度，为虚拟电厂的经营决策提供更有效的信息和依据。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法及相关装置，在保障各虚拟电厂数据安全性，充分利用数据的同时提高每个虚拟电厂负荷预测精度，从而在结果上达到聚合多个虚拟电厂的数据样本的效果。

2、第一方面，本技术实施例提供一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法，应用于服务器，所述服务器与至少一个虚拟电厂对应的终端设备通信连接，其中，所述虚拟电厂用于能源协调管理；所述方法包括：

3、针对所述至少一个虚拟电厂中任一所述虚拟电厂，构建第一预测模型；

4、向所述终端设备发送所述第一预测模型以及所述第一预测模型对应的模型参数，其中，所述第一预测模型对应的模型参数用于指示所述终端设备根据本地数据对所述第一预测模型进行模型训练，并产生加密参数数据，所述加密参数数据用于实现所述服务器对所述第一预测模型的协同训练，所述协同训练是指所述服务器根据所述终端设备在每轮所述模型训练所产生的一组加密参数数据，对所述第一预测模型进行全局优化的过程；

5、接收所述终端设备发送的第一组加密参数数据；

6、根据所述第一组加密参数数据，判断所述第一预测模型是否收敛；

7、若所述第一预测模型未收敛，则根据所述第一组加密参数数据更新所述第一预测模型，得到第二预测模型；

8、根据第二组加密参数数据进行新一轮的所述协同训练，其中，所述第二组加密参数数据由所述终端设备根据所述本地数据和所述第二预测模型，进行新一轮的所述模型训练产生；

9、根据所述第二组加密参数数据判断所述第二预测模型是否收敛；

10、若所述第二预测模型收敛，则根据所述第二组加密参数数据更新所述第二预测模型，得到目标预测模型，其中，所述目标预测模型用于实现全局预测每一所述虚拟电厂的负荷值。

11、第二方面，本技术实施例提供一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法，应用于至少一个虚拟电厂对应的终端设备，其中，所述至少一个虚拟电厂对应的终端设备与服务器通信连接，所述虚拟电厂是指用于能源协调管理的系统；

12、所述方法包括：

13、接收来自所述服务器下发的第一预测模型以及所述第一预测模型的模型参数，其中，所述第一预测模型包括数据处理模块和网络模型；

14、根据本地数据和所述第一预测模型的模型参数对所述第一预测模型进行第一轮模型训练，以实现对所述第一预测模型的优化，得到参数数据，其中，所述参数数据为对所述模型参数进行更新产生；

15、对所述参数数据进行加密处理，得到第一组加密参数数据；

16、向所述服务器发送所述第一组加密参数数据；

17、接收来自所述服务器下发的第二预测模型以及所述第二预测模型对应的模型参数，其中，所述第二预测模型对应的模型参数由所述服务器根据所述第一组加密参数数据进行安全聚合产生第一参数数据，并根据第一参数数据更新所述第一预测模型得到；

18、根据所述本地数据和所述第二预测模型对应的模型参数对所述第二预测模型进行第二轮模型训练和所述加密处理，得到第二组加密参数数据；

19、向所述服务器发送所述第二组加密参数数据。

20、第三方面，本技术实施例提供一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测装置，应用于服务器，所述服务器与至少一个虚拟电厂对应的终端设备通信连接，其中，所述虚拟电厂是指用于能源协调管理的系统；

21、所述装置包括构建单元、发送单元、接收单元、判断单元和处理单元；其中，

22、所述构建单元，用于针对所述至少一个虚拟电厂中任一所述虚拟电厂，构建第一预测模型；

23、所述发送单元，用于向所述终端设备发送所述第一预测模型以及所述第一预测模型对应的模型参数，其中，所述第一预测模型对应的模型参数用于指示所述终端设备根据本地数据对所述第一预测模型进行模型训练，并产生加密参数数据，所述加密参数数据用于实现所述服务器对所述第一预测模型的协同训练，所述协同训练是指所述服务器根据所述终端设备在每轮所述模型训练所产生的一组加密参数数据，对所述第一预测模型进行全局优化的过程；

24、所述接收单元，用于接收所述终端设备发送的第一组加密参数数据；

25、所述判断单元，用于根据所述第一组加密参数数据，判断所述第一预测模型是否收敛；

26、所述处理单元，用于若所述第一预测模型未收敛，则根据所述第一组加密参数数据更新所述第一预测模型，得到第二预测模型；

27、所述处理单元，还用于根据第二组加密参数数据进行新一轮的所述协同训练，其中，所述第二组加密参数数据由所述终端设备根据所述本地数据和所述第二预测模型，进行新一轮的所述模型训练产生；

28、所述判断单元，还用于根据所述第二组加密参数数据判断所述第二预测模型是否收敛；

29、所述处理单元，还用于若所述第二预测模型收敛，则根据所述第二组加密参数数据更新所述第二预测模型，得到目标预测模型，其中，所述目标预测模型用于实现全局预测每一所述虚拟电厂的负荷值。

30、第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本技术实施例第一方面或第二方面中任一方法中的步骤的指令。

31、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本技术实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。

32、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本技术实施例第一方面或第二方面中任一方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

33、可以看出，本技术实施例中提出的一种基于安全联邦的虚拟电厂间协同负荷预测方法，具体包括：构建第一预测模型；向终端设备发送第一预测模型以及第一预测模型对应的模型参数；接收终端设备发送的第一组加密参数数据；根据第一组加密参数数据，判断第一预测模型是否收敛；若第一预测模型未收敛，则根据第一组加密参数数据更新第一预测模型，得到第二预测模型；根据第二组加密参数数据进行新一轮的协同训练；根据第二组加密参数数据判断第二预测模型是否收敛；若第二预测模型收敛，则根据第二组加密参数数据更新第二预测模型，得到目标预测模型。如此可以实现，在保障各虚拟电厂数据安全性，充分利用数据的同时提高每个虚拟电厂负荷预测精度，从而在结果上达到聚合多个虚拟电厂的数据样本的效果。