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申请/专利权人：国网智能电网研究院有限公司

摘要：本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种基于w事件级本地差分隐私的电力数据聚合系统及方法，包括：用户端，用于利用预先计算得到的预设的w个时刻内各时刻的用电量数据扰动所需的隐私预算和松弛因子，对各用户在各时刻的原始用电量数据进行扰动，得到最终的扰动数据，并将最终的扰动数据发送至数据聚合端；数据聚合端，用于基于最终的扰动数据，确定在预设的w个时刻内各时刻的所有用户的总用电量，并利用在预设的w个时刻内各时刻的所有用户的总用电量拟合得到用户电力消耗总量拟合曲线。本申请结合隐私参数分段机制实现基于差分隐私的电力数据聚合，在不泄露用户信息的同时有效拟合用户在一段时间内的总用电量，保证了真实数据的安全性。

主权项：1.一种基于w事件级本地差分隐私的电力数据聚合系统，其特征在于，包括：用户端和数据聚合端；所述用户端，用于利用预先计算得到的预设的w个时刻内各时刻的用电量数据扰动所需的隐私预算和松弛因子，对各用户在各时刻的原始用电量数据进行扰动，得到最终的扰动数据，并将所述最终的扰动数据发送至数据聚合端；所述数据聚合端，用于基于所述最终的扰动数据，确定在预设的w个时刻内各时刻的所有用户的总用电量，并利用所述在预设的w个时刻内各时刻的所有用户的总用电量拟合得到用户电力消耗总量拟合曲线；其中，预设的w个时刻内各时刻的用电量数据扰动所需的隐私预算和松弛因子是利用预设的总体隐私预算和总体松弛因子确定的；所述用户端，包括：确定单元，用于利用各用户在各时刻的原始用电量数据，确定需进行格式化处理的原始用电量数据；格式化单元，用于对需进行格式化处理的原始用电量数据进行格式化处理，得到格式化处理后的用电量数据；扰动单元，用于利用所述预设的w个时刻内各时刻的用电量数据扰动所需的隐私预算和松弛因子，对所述格式化处理后的用电量数据进行扰动，得到扰动后的用电量数据；恢复单元，用于将所述扰动后的用电量数据恢复至原始区间，得到恢复后的扰动数据，所述恢复后的扰动数据为所述最终的扰动数据；所述扰动单元，包括：第一计算模块，用于利用所述预设的w个时刻内各时刻的用电量数据扰动所需的隐私预算和松弛因子，计算得到第一扰动概率和第二扰动概率；第二计算模块，用于利用所述第一扰动概率和所述第二扰动概率，计算得到第一分段参数和第二分段参数；第三计算模块，用于利用所述第一分段参数和所述第二分段参数，计算得到分段区间的第一端点和分段区间的第二端点；第一获取模块，用于格式化处理后的用电量数据以所述第二扰动概率均匀随机地扰动为区间内一点，以第一扰动概率均匀随机地扰动为区间内一点，得到扰动后的用电量数据；其中，为输入为的分段区间的第一端点，为输入为的分段区间的第二端点，为第i个用户在第t时刻的格式化处理后的用电量数据，C为区间端点；所述第二计算模块，具体用于：利用所述第一扰动概率和所述第二扰动概率，计算得到第一分段参数；利用所述第一分段参数、所述第一扰动概率和所述第二扰动概率，计算得到区间端点；利用所述区间端点和所述第一分段参数，计算得到第二分段参数；所述数据聚合端，包括：第二获取模块，用于对各用户在预设的用电量数据聚合的截止时刻内前w个时刻的最终的扰动数据进行加和，得到所述在预设的w个时刻内各时刻的所有用户的总用电量；拟合模块，用于基于预设的拟合初始函数，利用最小二乘法对所述在预设的w个时刻内各时刻的所有用户的总用电量进行拟合，得到所述用户电力消耗总量拟合曲线。

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