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边缘环境下基于动态变色龙认证树的完整性审计

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：段敬段婕万雪枫刘海涛国网山西省电力公司信息通信分公司

边缘计算结构比传统云计算更具复杂性，因此数据完整性问题变得尤为重要。针对目前完整性审计方案中仍然存在的隐私保护能力差、计算存储开销大、系统复杂度高、不支持动态操作等问题，本文提出基于动态变色龙认证树的完整性审计方案。... 详细信息

边缘计算结构比传统云计算更具复杂性，因此数据完整性问题变得尤为重要。针对目前完整性审计方案中仍然存在的隐私保护能力差、计算存储开销大、系统复杂度高、不支持动态操作等问题，本文提出基于动态变色龙认证树的完整性审计方案。该方案在数据加密阶段，引入无证书公钥密码体制，在用户端生成数据加解密钥，保证了数据在系统传输过程中的完整性、机密性；在数据上传阶段，采用动态变色龙认证树存储结构，保证数据存取过程全动态操作的同时，减少通信计算开销；并利用边缘节点的计算能力进行完整性审计，避免了因第三方审计机构而产生的单点失效问题。在随机预言模型下，基于计算性DH困难问题和离散对数困难问题证明了本方案的机密性。实验证明，相较于其他完整性审计方案，本方案的计算效率更优，能节省约50%的计算存储开销。

关键词：数据完整性变色哈希函数无证书公钥密码默克尔树动态审计

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电力系统中基于微分博弈的拟态防御调度策略

太原理工大学学报 2024年

作者：谷良狄婷杜锋国网山西省电力公司信息通信分公司

传统的静态防御难以满足电力系统在面对多元化增长的Web安全风险时的需求，引入拟态防御技术，构建电力系统拟态防御架构，提高电力系统的主动防御能力。现有拟态防御中的调度策略研究的网络对抗过程在时间上是不连续的，无法在连续实... 详细信息

传统的静态防御难以满足电力系统在面对多元化增长的Web安全风险时的需求，引入拟态防御技术，构建电力系统拟态防御架构，提高电力系统的主动防御能力。现有拟态防御中的调度策略研究的网络对抗过程在时间上是不连续的，无法在连续实时网络攻防对抗中进行灵活决策。通过引入微分博弈，建立执行体集的状态演化方程，构建电力系统拟态防御架构下的微分博弈调度模型，并采用动态函数的方法求解均衡策略。仿真结果表明，该方法相比传统静态架构，安全性提高了65.9%，吞吐量仅降低了15%。同时与传统拟态防御博弈模型相比，安全性提高了约36%。

关键词：网络拟态防御微分博弈动态调度最优策略

基于算力-能量全分布式在线共享的5G网络负荷管理策略

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 154-165页

作者：孙毅陈恺郑顺林王文婷于芃李开灿董文秀华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250000 国网山东省电力公司山东济南250001

5G与边缘计算等信息基础设施海量部署造成运营商用电成本上升,需推动边缘网络与电网的能量互动以节能降本。现有研究重点关注边缘网络参与日前经济调度,未考虑可再生能源和网络流量双重随机性造成的网络能量供需不平衡问题。针对强随机... 详细信息

5G与边缘计算等信息基础设施海量部署造成运营商用电成本上升,需推动边缘网络与电网的能量互动以节能降本。现有研究重点关注边缘网络参与日前经济调度,未考虑可再生能源和网络流量双重随机性造成的网络能量供需不平衡问题。针对强随机环境下的网络负荷管理问题,提出面向虚拟化边缘网络的能量实时管理策略。首先,以网络用能成本最小化为目标,构建联合网络资源管理、储能充放电与能量共享模型。其次,针对未来网络信息未知无法直接求解的问题,提出基于随机对偶次梯度法的在线管理策略。然后,针对资源共享涉及运营商隐私问题,提出全分布式的计算资源与能量协同共享算法。最后,仿真验证表明,所提在线算法在无需先验知识的前提下有效减少了5G边缘网络的用能成本。

关键词： 5G通信在线调度信息能量耦合资源共享随机对偶次梯度法联邦梯度下降法

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基于生存分析的智能电网安全告警事件持续时间预测模型

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计算机应用与软件 2024年第1期41卷 328-335,342页

作者：刘萧李静许珂国网四川省电力公司信息通信公司四川成都610041

针对目前智能电网安全风险预测系统解释性不强的问题,提出一种基于生存分析中DeepSurv模型的改进模型来预测网络安全告警事件持续时间。为了加快运算速度,模型对原DeepSurv的神经网络部分进行改进。模型基于K-means,提出一种降维算法对... 详细信息

针对目前智能电网安全风险预测系统解释性不强的问题,提出一种基于生存分析中DeepSurv模型的改进模型来预测网络安全告警事件持续时间。为了加快运算速度,模型对原DeepSurv的神经网络部分进行改进。模型基于K-means,提出一种降维算法对输入数据进行降维,通过改进的DeepSurv,获得智能电网安全告警事件持续时间的生存函数,并以此为依据计算C-index与MAPE。通过总耗时、C-index与MAPE这三个指标将模型和原DeepSurv进行比较,发现模型在预测准确率相差不大的情况下,大幅提高了运算速度。此外,由于模型是基于生存分析的,解释性较强,且能够提供网络安全告警事件关于持续时间的生存函数,即关于持续时间的概率预测,对智能电网安全风险预测研究有很大的参考意义。

关键词：智能电网网络安全告警事件生存分析神经网络持续时间预测

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分时电价下的充电站负荷预测

计算机应用 2024年第S01期44卷 337-342页

作者：顾玮段敬张栋郝晓伟薛泓林安毅段婕国网山西省电力公司信息通信分公司太原030000 国网山西省电力公司太原030000

为有效应对分时电价(ToU)策略对充电站的影响,给充电站运营商、电力系统管理者和政策制定者提供科学依据,通过分析历史充电数据、用户行为模式和气象信息,识别定价对用户充电行为的直接影响。针对这一问题,采用一种混合模型,将时间序列... 详细信息

为有效应对分时电价(ToU)策略对充电站的影响,给充电站运营商、电力系统管理者和政策制定者提供科学依据,通过分析历史充电数据、用户行为模式和气象信息,识别定价对用户充电行为的直接影响。针对这一问题,采用一种混合模型,将时间序列模型与用户行为模型相结合。通过设计特征嵌入层等方法引入Transformer模型以更好地捕捉时间序列数据中的复杂模式,而用户行为模型则有助于全面考虑用户充电偏好和响应。实验结果表明,混合模型在充电站负荷预测方面表现了卓越的性能。通过对分时电价的重点关注,成功地预测了未来一段时间内充电站的负荷需求。

关键词：负荷预测充电站分时电价时间序列模型深度学习

基于光电振荡器的变电站设备高精度温度监测系统

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电力系统及其自动化学报 2024年第6期36卷 119-128页

作者：郑文杰杨祎李勇李壮壮国网山东省电力公司电力科学研究院济南250003 国网山东省电力公司济南250001

为有效监测变电站设备的实时温度,提出一种基于光电振荡器的高精度温度实时监测系统。首先,将温度信息映射到光电振荡器的振荡频率;然后利用现场可编程逻辑门阵列对温度参量进行实时解算,并通过4G模块将数据无线传输至终端,完成变电站... 详细信息

为有效监测变电站设备的实时温度,提出一种基于光电振荡器的高精度温度实时监测系统。首先,将温度信息映射到光电振荡器的振荡频率;然后利用现场可编程逻辑门阵列对温度参量进行实时解算,并通过4G模块将数据无线传输至终端,完成变电站设备温度的在线监测。通过实验验证了本系统对变电站设备温度实时监测的可行性和有效性。

关键词：变电站电力系统温度监测微波光子学光电振荡器光纤传感

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面向风电机组运维的知识图谱构建研究与应用

电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 167-177页

作者：黄简杨程冯天波孙宁李嘉文余恒文崔昊杨上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 国网上海市电力公司信息通信公司上海200122 国网上海市电力公司培训中心上海200438

规模化风机高频运维信息愈发呈现数据高维、类间互联、规模攀升的特点,传统人工孤岛式故障检修运维模式难以适应人机料法环一体式发展进程。针对风机全环节、全要素的主动运维要求,提出知识规则、主从设备、规范条例一体融合的风电机组... 详细信息

规模化风机高频运维信息愈发呈现数据高维、类间互联、规模攀升的特点,传统人工孤岛式故障检修运维模式难以适应人机料法环一体式发展进程。针对风机全环节、全要素的主动运维要求,提出知识规则、主从设备、规范条例一体融合的风电机组运维知识图谱构建方法。利用图论文本关键词提取算法(TextRank)完成对风电专业运维文本的实体识别与关系抽取,用以提高特征词的提取精度。采用Neo4j图数据库构建风电安全管理规程图谱及风电设备运维图谱,实现多元数据的互联与可视,进而实现风电运维信息的智能化查询。应用上述方法构建了629个实体、742条关系类型的风机知识图谱。数据查询试验表明:该方法的精确率及召回率等主要指标均在89%以上,较传统数据库方法平均提升了6.5%。该方法建立了运维要求可视表达和类间任务关联。运维大数据的有效查询,将有助于节省双碳战略风电运维力量,提高运维智能化水平。

关键词：风电机组运维知识图谱 TextRank算法 Neo4j图数据库

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面向物联网的分布式联邦学习加密验证研究

计算机科学 2024年第S01期51卷 1050-1054页

作者：臧洪睿杨婷婷刘洪波马凯国网吉林省电力有限公司信息通信公司长春130000

人工智能与物联网(Internet of Things,IoT)结合,可以改善物联网中应用的使用体验。在物联网中,数据共享可以改善应用的质量,但是同时也带来了数据安全问题,比如数据在共享过程中存在泄露和无法验证等问题。文中提出一种结合分布式联邦... 详细信息

人工智能与物联网(Internet of Things,IoT)结合,可以改善物联网中应用的使用体验。在物联网中,数据共享可以改善应用的质量,但是同时也带来了数据安全问题,比如数据在共享过程中存在泄露和无法验证等问题。文中提出一种结合分布式联邦学习和区块链以及具备加密验证的方案,用来保护物联网中共享数据的隐私和数据的有效性。首先,利用联邦学习和区块链将物联网中由直接共享原始数据转化为共享加密的模型参数。接着,提出具备加密验证的方法,在模型聚合阶段对链上参数进行验证和挑选。最后,将所提方法与其他方法进行对比。实验结果表明,所提方法能够有效保证数据隐私并可以实现加密数据的验证,保证最终模型的精度,为物联网中数据高质量共享提供保障。

关键词：联邦学习区块链物联网加密验证同态加密

基于联邦生成对抗网络的电力物联网云-边-端协同资源调度方法

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王峰刘明林文祥宇张世栋房牧李建修国网山东省电力公司电力科学研究院国网山东省电力公司

随着新型电力系统、电网数字化建设的快速发展，需部署海量电力物联终端实时采集电力设备状态信息，这对电力物联网的信息交互、在线决策以及资源调度能力提出了更高要求。然而，现有电力物联网云-边-端协同资源调度技术大多采用纵向串... 详细信息

随着新型电力系统、电网数字化建设的快速发展，需部署海量电力物联终端实时采集电力设备状态信息，这对电力物联网的信息交互、在线决策以及资源调度能力提出了更高要求。然而，现有电力物联网云-边-端协同资源调度技术大多采用纵向串联协同方式，且传统的集中式/分布式调度模式适配性低，难以满足海量电力业务的差异化计算需求。针对上述问题，首先，构建电力物联网云-边-端多维纵横协同资源调度框架，考虑端端协同、边边协同等横向协同方式以及边边协同任务卸载的对抗性，构建电力物联网任务卸载与资源分配模型。其次，提出基于联邦生成对抗网络的半分布式云-边-端协同资源调度算法，引入业务感知深度Q网络算法以改进生成对抗网络，提高算法的业务特征感知能力和收敛性能。最后，通过仿真分析验证了所提算法的有效性。仿真结果表明，所提算法在时延、能耗、收敛性等方面具有显著的性能优势。

关键词：电力物联网云-边-端协同生成对抗网络联邦深度Q网络资源调度