作为大型互联电网重要组成部分的电力调度数据网(Power Dispatching Data Network,PDDN)由于承载了大量的重要调度监控信息,因此必须对其信息传输的安全性高度关注和严格保障。量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)技术基于量子测不准、未知量子态不可克隆和测量塌缩等物理原理,可以为PDDN提供无条件安全的量子密钥进而保障其信息传输的长期安全性。但目前QKD协议的成钥速率普遍较低,且难以适应复杂的电力系统应用环境,因此深入研究面向电力调度的QKD协议参数优化以提升其成钥性能并针对性设计其量子密钥应用策.略具有重要的理论意义和实际应用价值。论文利用改进的局部搜索算法(Local Search Algorithm,LSA)对几种典型的QKD协议进行了参数优化,并针对电力应用场景提出了合理的量子密钥应用策略。具体工作和成果包括:首先针对QKD系统的源端和测量端非理性的情况,建立了基于诱骗态(Decoy State,DS)的BB84协议和测量设备无关(Measurement Device Independent,MDI)协议(包括对称和非对称情况)模型,并利用改进LSA对其进行了包含脉冲强度和选基概率在内的全参数优化,提高了两种协议的安全成钥速率和传输距离,并对两种协议进行性能比较;然后针对QKD信道的非理想,建立了基于DS的参考系无关(Reference Frame Independent,RFI)的BB84协议和MDI协议模型,利用LSA对其性能进行了全参数优化,并比较了不同参考系偏移角对其安全成钥速率的影响。计算表明,RFI协议对较强干扰的影响具有较强的鲁棒性,进而使得电力QKD应用系统无需耗费太多的时间对参考系进行调整:最后针对我国分层集控架构的PDDN,设计了面向电力调度的DS-BB84和DS-MDI量子密钥融合应用策略,并对未采用RFI的常规QKD网络和部分链路采用RFI的QKD网络的性能分别在正常和异常运行状况下进行了量子密钥应用性能的动态调整测试。测试结果表明,论文提出的量子密钥融合应用策略在充分考虑各种不同业务电力调度业务信息安全需求差异性的同时,最大限度地提高了电力调度数据传输的实际安全性。论文结果能够为PDDN中QKD平台的建设提供有效的理论指导。