[发明专利]一种智能电网中多维数据高效数据聚合的方法和系统

权利要求书

1.一种智能电网中多维数据高效数据聚合方法，其特征在于，该方法包括：

(1)用户端加密准备单元对用户用电原始数据进行若干次循环移位，每次移动一位，得到一组用户端待加密用电数据，用户端待加密用电数据条数为用户用电原始数据位数；

(2)用户端编码器对用户端待加密用户用电数据进行加密，并将用户端加密用电数据传输至多级数据聚合层以及数据中心；

(3)多级数据聚合层的第一级数据聚合层接收用户端加密用电数据，多级数据聚合层的每一级数据聚合层包括多个数据聚合模块，数据聚合模块执行以下步骤：

(3a)数据聚合模块的解码器对从上一级数据聚合层或用户端接收到的加密用电数据进行解密，得到粗糙解密用电数据；

(3b)数据聚合模块的数据精准解密单元分别针对来源于上一级数据聚合层同一数据聚合模块或同一用户端的粗糙解密用电数据做如下处理：根据最大置信位计算粗糙解密用电数据各数据位的置信度；针对表征原始数据同一数据位的粗糙解密用电数据的数据位数值，累加相同数值的置信度，将最大置信度对应的数值作为原始数据相应数据位的精准解密数值，从而获得本级精准解密用电数据；

(3c)数据聚合模块的数据聚合单元对所有本级精准解密用电数据进行聚合，得到本级聚合用电原始数据；

(3d)数据聚合模块的加密准备单元对本级聚合用电原始数据进行若干次循环移位，每次移动一位，得到一组待加密用电数据，待加密用电数据条数为本级聚合用电原始数据位数；

(3e)数据聚合模块的编码器对待加密用电数据进行加密，并将本级加密用电数据传输至下一级数据聚合层以及数据中心；

(4)数据中心的数据聚合单元对最高级精准解密用电数据进行聚合，得到最终聚合用电数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户端编码器与第一级数据聚合层的第一级解码器构成编码解码对，所述每一级数据聚合层的编码器与其下一级数据聚合层的解码器构成编码解码对。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大置信位通过如下方式获得：

利用用电数据测试集对训练好的编码解码对进行测试，计算测试集的待加密用电数据的损失均值，并以损失均值的数据位数作为最大置信位。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大置信位通过如下方式获得：

获取编码解码对收敛时待加密用电数据的损失均值，并以损失均值的数据位数作为最大置信位。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码解码对的训练方法如下：

对用电数据训练集中的原始数据进行若干次循环移位，每次移动一位，得到一组待加密用电数据，待加密用电数据条数为原始数据位数；

编码器对待加密用电数据进行加密，得到加密用电数据；解码器对加密用电数据进行解密，得到粗糙解密用电数据；

计算单条待加密用电数据的损失Loss：其中，s_t为粗糙用电数据第t位的数值，y_t为粗糙用电数据对应的待加密用电数据第t位的数值，b表示b进制，R表示粗糙用电数据的位数；

计算该组待加密用电数据的损失均值，将损失均值的数据位数作为当前最大置信位v；

根据当前最大置信位，计算粗糙用电数据各数据位的置信度：其中，P_t表示数据位t的置信度；

针对粗糙解密用电数据中表征原始数据同一数据位的数值，累加相同数值的置信度，并将最大置信度对应的数值作为原始数据相应数据位的精准解密数值，从而获得精准解密用电数据；

计算原始数据与精准解密用电数据之间的差异，调整编码器、解码器的参数，使原始数据与精准解密用电数据之间的差异收敛并趋近于零。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，数据中心还包括解码器组、精准解密单元；解码器组包括与用户端解码器、每一级数据聚合层解码器相同的解码器；精准解密单元对解码器输出的粗糙解密用电数据进行分析，得到用户精准解密用电数据、每一级精准解密用电数据。