Search

Smart grids feature a bidirectional flow of electricity and data, enhancing flexibility, efficiency, and reliability in increasingly volatile energy grids. However, data from smart meters can reveal sensitive private information. Consequently, the adoption of smart meters is often restricted via legal means and hampered by limited user acceptance. Since metering data is beneficial for fault-free grid operation, power management, and resource allocation, applying privacy-preserving techniques to smart metering data is an important research problem. This work addresses this by using secure multi-party computation (SMPC), allowing multiple parties to jointly evaluate functions of their private inputs without revealing the latter. Concretely, we show how to perform power flow analysis on cryptographically hidden prosumer data. More precisely, we present a tailored solution to the power flow problem building on an SMPC implementation of Newton’s method. We analyze the security of our approach in the universal composability framework and provide benchmarks for various grid types, threat models, and solvers. Our results indicate that secure multi-party computation can be able to alleviate privacy issues in smart grids in certain applications.

Im Rahmen des vom BMWi geförderten Projekts Agent.HyGridwerden vereinheitlichte Energie-Agentenals Steuerungslösung für hybride Energiesysteme und -netze entwickelt und auf ihre Anwendbarkeit hin untersucht. Hierbei werden sowohl vereinheitlichte Daten- und Verhaltensmodelle entwickelt als auch ein Referenz- und Entwicklungsprozess entworfen. Mit diesem durchgehenden Entwicklungsprozess soll die Anwendung der Energie-Agenten, angefangen von der Planungs- und Simulationsphase bis hin zum realen Einsatz im physischen Vor-Ort-System, ermöglicht werden. Als Energie-Agentwird dabei grundsätzlich ein autonomes, dezentral operierendes Software-System verstanden, das unabhängig von der Sparte bzw. vom Energieträger auf mehreren Ebenen eines Energie-Verteilnetzes eingesetzt werden kann. Durch die Kombination unterschiedlicher Energieträger sollen insbesondere volatile Energieerzeugungsanlagen, wie Windkraft- und Solaranlagen, besser ins Energienetz integriert werden. Die Herausforderungen des Projekts liegen vor allem in der vereinheitlichten Modellierung unterschiedlicher Energieträger und -umwandlungsanlagen sowie in der Überbrückung der Lücke zwischen Simulation und der realen Anwendung vor Ort. Dieser Artikel stellt die bisherigen Erkenntnisse in Hinblick auf die Anwendung des Entwicklungsprozesses und des einheitlichen Datenmodells dar.

Die aktuellen Herausforderungen für die Verteilnetze erfordern neben unvermeidbarem Netzausbau auch den umfangreichen Einsatz von speziell für Verteilnetze entwickelter Automatisierungstechnik, um kritische Netzsituationen erkennen und beheben zu können. Der vorliegende Beitrag beschreibt das Konzept eines dezentralen, integrierten Automatisierungssystems für Mittel- und Niederspannungsnetze, das diese Anforderungen erfüllt. Zudem werden Praxiserfahrungen mit diesem System im Niederspannungsnetz und mögliche Weiterentwicklungen des Systems dargestellt.