Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Design of Optimal Energy Flow Control with Privacy-Cost Trade-Off in Smart Grids
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Communication Theory.
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

As a promising field, the development of smart grid has drawn more and more attention from many countries. A smart meter plays a significant role in a smart grid. It replaces the traditional electricity meter with the ability to frequently transmit instantaneous energy consumptions of the consumer to theenergy provider of the smart grid. From the view of electricity suppliers, it isbeneficial for planning, controlling and billing. However, from consumers’ perspective, the high-resolution energy record may lead to privacy problem, which means the consumers’ behaviour can be revealed by analysing the smart meter readings. In this thesis project, we will focus on the privacy leakage problem of the smart meter. We study the problem of optimal privacy-cost trade-off in a smart grid equipped with an energy provider, an alternative energy source, a smart meter,and an energy control unit. The privacy leakage is modelled as unauthorized detections of the consumer’s behaviours based on the smart meter readings of energy supplies from the energy provider. The control strategy is designed to manage the energy inflows to satisfy the instantaneous energy demands of the consumer and also to optimally trade off the privacy risk and energy cost. To evaluate the privacy risk, we use a Bayesian detection-operational privacy metric. Different scenarios are considered for which we show that their optimization problems can be reduced to linear programmings. Therefore, based on this observation, we propose optimal control strategy design algorithms to solve the optimization problems efficiently.

Abstract [sv]

Inom ett potentiellt område, har utvecklingen av smarta elnät dragit mer och mer uppmärksamhet från många länder. En smart elmätare spelar en signifikant roll i ett smart elnät. Den ersätter den traditionella elmätaren med förmågan att ofta överföra den momentana energiförbrukning som konsumenten mottar av energileverantören av smarta elnät. Från elleverantörens sida, är det fördelaktigt för planering, styrning och fakturering. Men från konsumenternas perspektiv kan den högupplösta energiförbrukningen leda till integritetsproblem, vilket innebär att konsumenternas beteende kan avslöjas genom att analysera de smarta mätaravläsningarna. I detta projekt kommer vi fokusera på integritetsproblemen som dessa mätare ger upphov till. Vi studerar problemet med att balansera integritetsproblemeti ett smart elnät bestående av en energileverantör, en alternativ energikälla, ensmart mätare, och en energistyrenhet. Den personliga integriteten äventyras dåen obehörig kan få tillgång till konsumentens beteende baserat på de smartamätvärdena av energiförbrukningen från energileverantören. Kontrollstrateginär utformad för att hantera energiinflödet för att tillfredsställa de momentanaenergibehov konsumenten har, och även för att optimalt avväga privatlivs riskoch energikostnader. För att utvärdera den personliga integriteten risk, an-vänder vi en Bayesiansk upptäckt dvs. operativ integritets uträkning. Olikascenarier beaktas och deras optimeringsproblem kan reduceras till linjära pro-grammeringar. Baserat på observationen är motsvarande kontrollstrategi meddesignade algoritmer att föredra.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 57 p.
Series
TRITA-EE, ISSN 1653-5146 ; 2016:025
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-183003OAI: oai:DiVA.org:kth-183003DiVA: diva2:906455
Educational program
Master of Science - Wireless Systems
Presentation
2016-02-22, SIP conference room, Osquldas väg 10, Floor 3, Stockholm, 11:20 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-05-17 Created: 2016-02-24 Last updated: 2016-05-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1559 kB)100 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1559 kBChecksum SHA-512
9e664fd5c2ee137d54aff4a28c324793a6c23f7bb7ec5810b8b887a0a2312c14c12d44facee4cc14f87128ffdcc7b546e8fc7b3616da55f7ad8c56d86238ea25
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Communication Theory
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 100 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 276 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf