智能电网被认为是下一代电力能源网络的解决方案。它可以提供实时的电力监控,更加精确和方便的用电计费、更加灵活和准确的电力资源调度等功能用于适应越来越现代化的居民用电需求,解决传统电网中日益凸显的问题。数据聚合是智能电网中的一个核心环节,是电力供应商分析统计用电情况、制定电力调度策略的基础。在数据聚合的过程中,研究核心和研究重点主要在以下几个方面。首先,用户的数据隐私需要得到保障,以防止用户的经济、财产等受到损失。其次,由于需要保证整个智能电网的建设和运行成本,使智能电网能大范围地运用,整个数据聚合过程必须做到高效以节约相关成本。另一方面,在实际电网的运行过程中,现实情况相当复杂,方案必须具有很高的适应性,这就要求智能电网数据聚合方案在保证隐私保护和高效的同时兼顾一些实用性的功能,例如按区域聚合、多维度聚合、错误容忍等等,使数据聚合后的结果更有利于后续的统计与分析。基于以上的几个研究重点,本文在保证用户隐私的前提下提出了两个面向智能电网的高效隐私保护数据聚合方案。其中,第一个方案通过Paillier同态加密体制和中国剩余定理,完成了智能电网在单次聚合过程中,按区域进行隐私保护的数据聚合。第二个方案通过拉格朗日插值公式和双线性配对的相关性质完成了在隐私保护的基础上,智能电网中数据的多维度聚合,同时还兼顾了错误容忍的功能。通过相关的安全性分析,两个方案均能很好地保护电网中用户用电数据的隐私。并且在效率方面,与现有的面向智能电网的数据聚合方案进行对比,两个方案都具备极高的聚合效率。