电力行业是国民经济的基础产业,其安全运营日益依赖于电力通信系统的安全性。随着量子计算机的出世,传统的经典加密方法已经无法保证信息的绝对安全性。量子保密通信是量子力学和密码学结合的产物,可以保证通信无条件安全。为了提升电力通信安全水平,开展电力量子保密通信的研究是必然趋势。量子保密通信技术在电力系统应用过程中遇到了两方面问题:一方面,随着电力通信距离的增长,复杂的电网环境会对QKD信号传输性能造成影响,因此开展电力量子保密通信的环境适应性研究具有重要意义。另一方面,由于大部分电力通信设备之间的业务传输都是通过E1接口出现,而针对于电力业务通信安全和实时性需求,本文提出了一种电力专用E1业务量子加密VPN系统来满足电力业务通信需求。首先,本文介绍了量子力学的物理特性,确保量子保密通信的无条件安全性,并结合四种量子保密通信技术进行比较分析,选择最适用于电力通信网的技术方案;其次,通过分析电力通信网长距离传输环境对量子信号的影响,提出适用于长距离量子保密通信方案,并分别进行实验室内和现场架空光纤两方面测试,确保QKD设备的长期稳定性,验证所提方案能够降低线路损耗;最后,对电网业务通信的需求分析,提出一种电力专用E1业务量子加密VPN系统,并对其系统进行E1业务量子加密时延测试,证明其时延非常稳定,能够满足对继电保护业务和调度自动化业务的通信需求。