基于个性化差分隐私保护的智能电网数据聚合方法及系统

专利主权项内容

1.基于个性化差分隐私保护的智能电网数据聚合方法，其特征在于，包括：S1：智能电网终端用户确定其个性化隐私保护需求，然后发送给网关；S2：网关根据智能电网终端用户的个性化隐私保护需求，将智能电网终端用户划分为多个隐私群体，其中，同一隐私群体中的智能终端用户隐私保护需求相同，网关根据个性化隐私保护需求，确定每个隐私群体的个性化离散方法和个性化扰动机制，然后发送给相应的智能电网终端；S3：每个隐私群体中的智能终端用户根据区间划分情况和对应的个性化离散方法对用电数据进行离散化处理，再采用对应的个性化随机扰动机制对离散后的数据进行隐私保护处理，得到扰动后的数据，再将扰动后的数据发送给网关，其中，区间划分情况由控制中心对原始用电数据进行区间划分后得到，并发送给所有的智能终端用户和网关；S4：网关分别对接收到的不同隐私群体的扰动后的数据进行统计分析和矫正，得到不同隐私群体的统计估计数据，然后对不同隐私群体的统计估计数据进行合并，得到智能电网数据聚合结果；区间划分情况的获取方式包括：控制中心将原始用电数据区间均匀划分为/>个子区间，每个子区间的间隔为，且满足/>，每个子区间依次为，其中，/>为最大的用电量，/>为离散后的数据的取值种类，/>，/>表示向下取整操作，/>为隐私群体/>对应的个性化隐私保护需求参数；每个隐私群体中的智能终端用户根据用电数据的区间划分情况和对应的个性化离散方法对用电数据进行离散化处理，包括：智能终端用户根据区间划分情况判断其用电数据所属的子区间；采用对应的个性化离散方法对用电数据进行离散化处理，公式为：其中，表示个性化隐私保护需求参数为/>的隐私群体/>中第个智能电网终端用户的用电数据，/>表示离散化后的数据，/>表示在/>的基础上得到/>的条件概率，/>，/>，/>表示向上取整操作，/>，/>和/>是子区间的边界值集合/>中的元素，且满足/>；i采用对应的个性化随机扰动机制对离散后的数据进行隐私保护处理的实现方式为：其中，表示离散化后的数据，/>表示与/>相应的扰动后的数据，/>表示在/>的基础上得到/>的条件概率，即该随机扰动机制以/>的概率保持原值，以的概率扰动输出为边界值集合/>中除了/>后的/>取值中的任意一种；网关分别对接收到的不同隐私群体的扰动后的数据进行统计分析和矫正，包括：对不同隐私群体的扰动后的数据进行统计分析，得到一个隐私群体中扰动后的数据中取值为的数量/>，公式为：其中，隐私群体中离散后的边界值集合/>中的元素/>，其中=1, 2, …, />，即，隐私群体/>中第个扰动后的输出数据为/>，/>为指示函数，用以判断当前输出的扰动数据的取值是否为/>，当/>时，/>，否则；ji根据和最大似然估计准则对扰动后的数据进行矫正，方式为：其中，表示隐私群体/>中智能终端的数量，/>为隐私群体中原始数据为/>的数量的估计值；根据隐私群体中原始数据为的数量的估计值计算隐私群体/>中智能终端用户的总用电量和平均用电量，公式为：其中，为隐私群体/>中智能终端用户的总用电量，/>为隐私群体/>中智能终端用户的平均用电量；对不同隐私群体的统计估计数据进行合并，包括：对不同隐私群体中智能终端用户的总用电量进行合并，得到管辖区域内的总用电量，公式为：其中，为隐私群体的总数量，为第个隐私群体，为隐私群体/>的总用电量，/>为管辖区域内的总用电量；mhh根据管辖区域内的总用电量估计管辖区域内的平均用电量，公式为：其中，为管辖区域内的平均用电量。