基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法及相关设备与流程

本申请的实施例涉及电网负荷管理的，尤其涉及一种基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法及相关设备。

背景技术：

1、在相关的电网负荷预测中，通常需要将用户数据集中存储于单一或少数几个服务器上，增加了数据泄露的风险，并且在数据的收集和处理过程中，如果没有对数据进行加密，或没有使用安全通信协议，可能面临数据截获和监听的风险。

2、另一方面，电力敏感数据需要被用作模型的输入，这可能会导致电力用户的隐私被泄露，特别是在不加密的情况下，而模型本身也可能间接泄露信息，如果攻击者能够接触到模型的参数，有可能逆向推理出有关个体的数据。

3、进一步地，在利用机器学习或人工智能进行预测时，需要大量的数据进行训练，这些数据的收集和保存如果没有得到适当保护，可能会导致用户隐私问题。

4、同时，其他预测方式，往往也需要使用关于数据分布的详细先验知识，这可能涉及到隐私泄露的问题；而当不同的模型可能采用不同的隐私保护策略，整合这些策略可能导致隐私保护的不一致性，甚至产生漏洞。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法及相关设备。

2、基于上述目的，本申请提供了基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法，应用于区块链，所述区块链包括多个平台节点，每个平台节点包括多个监测子节点；

3、该方法包括：

4、令每个平台节点对获取到的电力数据进行同态加密，得到多个密文数据；

5、响应于任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务，令其他平台节点获取发布负荷预测任务的平台节点的密文数据；

6、令获取密文数据的平台节点利用完成训练的负荷预测模型对所述密文数据进行预测，得到结果密文，并提交至发布所述负荷预测任务的平台节点；

7、令发布所述负荷预测任务的平台节点对所述结果密文进行解密，得到解密的负荷数据。

8、进一步地，令每个平台节点对获取到的电力数据进行同态加密之前，还包括：

9、令每个监测子节点采集电力数据；

10、令每个平台节点从对应的各个监测子节点获取电力数据。

11、进一步地，令每个平台节点从对应的各个监测子节点获取电力数据之后，还包括：

12、令每个平台节点对获取到的各电力数据中的缺失值进行填补，并对各电力数据进行归一化。

13、进一步地，任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务之前 ，还包括：

14、令平台节点从对应的各个监测子节点获取历史电力数据，并对各个历史电力数据进行同态加密；

15、利用加密后的历史电力数据对待训练的负荷预测模型进行训练，并在完成训练以后将训练好的模型参数发送至其他平台节点；

16、令其他平台节点接收所述模型参数，并利用所述模型参数对各自待训练的负荷预测模型进行训练。

17、进一步地，响应于任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务，令其他平台节点获取发布负荷预测任务的平台节点的密文数据，包括：

18、响应于任意平台节点通过预设的智能合约发布负荷预测任务，令通过所述智能合约认证的其他平台节点，通过所述智能合约接受所述负荷预测任务，并下载所述密文数据。

19、进一步地，下载所述密文数据，包括：

20、令发布所述负荷预测任务的平台节点将所述密文数据分为多份；

21、令每个接受所述负荷预测任务的平台节点获取一份密文数据。

22、进一步地，令发布所述负荷预测任务的平台节点对所述结果密文进行解密之后，还包括：

23、令发布所述负荷预测任务的平台节点从对应的各监测子节点持续获取电力数据；

24、根据解密后的负荷数据与持续获取到的电路数据之间的差异，调整对应的负荷预测模型的参数。

25、基于同一发明构思，本申请还提供了一种基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测装置，包括：加密模块、任务交互模块、预测模块和解密模块；

26、其中，所述加密模块，被配置为，令每个平台节点对获取到的电力数据进行同态加密，得到多个密文数据；

27、所述任务交互模块，被配置为，响应于任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务，令其他平台节点获取发布负荷预测任务的平台节点的密文数据；

28、所述预测模块，被配置为，令获取密文数据的平台节点利用完成训练的负荷预测模型对所述密文数据进行预测，得到结果密文，并提交至发布所述负荷预测任务的平台节点；

29、所述解密模块，被配置为，令发布所述负荷预测任务的平台节点对所述结果密文进行解密，得到解密的负荷数据。

30、基于同一发明构思，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一项所述的基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法。

31、基于同一发明构思，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其中，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法。

32、基于同一构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上任一项所述的基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法。

33、从上面所述可以看出，本申请提供的基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法及相关设备，基于构建的区块链网络，其中的各个平台节点通过对电力数据进行同态加密，从而使得其他平台节点可以直接加密后的密文数据进行预测，使得在预测过程中不涉及真实电力数据，实现对实际的电力数据的隐私保护，并通过对预测出的密文数据进行解密，来得到预测的负荷数据，综合考虑了电力数据的隐私和平台节点之间传输过程中的安全性。

技术特征：

1.一种基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法，其特征在于，应用于区块链，所述区块链包括多个平台节点，每个平台节点包括多个监测子节点；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述令每个平台节点对获取到的电力数据进行同态加密之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述令每个平台节点从对应的各个监测子节点获取电力数据之后，还包括：

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务之前 ，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务，令其他平台节点获取发布负荷预测任务的平台节点的密文数据，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述下载所述密文数据，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述令发布所述负荷预测任务的平台节点对所述结果密文进行解密之后，还包括：

8.一种基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测装置，其特征在于，包括：加密模块、任务交互模块、预测模块和解密模块；

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行根据权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一基于隐私计算融合区块链的电网负荷预测方法及相关设备；该方法包括：令每个平台节点对获取到的电力数据进行同态加密，得到多个密文数据；响应于任意平台节点在所述区块链中发布负荷预测任务，令其他平台节点获取发布负荷预测任务的平台节点的密文数据；令获取密文数据的平台节点利用完成训练的负荷预测模型对所述密文数据进行预测，得到结果密文，并提交至发布所述负荷预测任务的平台节点；令发布所述负荷预测任务的平台节点对所述结果密文进行解密，得到解密的负荷数据。

技术研发人员：闫晨阳,付昀夕,许勇刚,高紫婷,闫廷廷,张文娟,王振亚,张敏,宫晓辉,肖松宇,牛汗超,王云棣
受保护的技术使用者：国网信息通信产业集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28