摘要：量子密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）技术能够有效满足新型电力系统不断增长的信息安全需求，其技术发展日趋成熟。然而，当前研究对基于QKD的量子电力通信网络弹性关注不足，尤其在QKD网络故障后的量子密钥供应恢复方面缺乏系统研究。本文通过挖掘量子设备生成密钥资源的灵活性，结合配电网信息流重构与通信元件修复过程，提出了一种协同灵活资源调配和故障维修的量子电力通信网络快速恢复方法。首先，构建了融合物理与辅助量子链路的弹性量子电力通信网络架构，刻画考虑灵活资源参与的弹性量子电力通信网恢复过程；其次，提出了以最大化量子通信恢复价值为目标的混合整数线性规划模型：在利用无人机调配密钥资源快速恢复关键业务的同时协同优化维修人员修复元件顺序，逐步恢复网络的量子密钥供应能力；最后，在改进的IEEE 33节点配电系统中验证了所提方法的有效性，算例结果表明充分利用密钥资源的灵活性及两种恢复手段的互补性，可显著提高量子电力通信网络的灾后恢复效率，并有效降低配电网失负荷风险。
文章目录
0 引言
1 含灵活密钥资源的弹性量子电力通信网
1.1 基于中继的量子保密通信过程
1.2 考虑密钥池的灵活密钥资源生成与网络弹性提升
1.2.1 量子电力通信网中的灵活密钥资源
1.2.2 基于灵活密钥资源的量子电力通信网恢复示例
1.3 量子电力通信网中的网络攻击及其影响分析
1.3.1 物理攻击方式及其影响
1.3.2 信息攻击方式及其影响
2 基于无人机和维修人员协同调配的量子电力通信网快速恢复策略
2.1 问题描述
2.2 目标函数
2.3 基于无人机的量子密钥快速调度
2.3.1 路径选择约束
2.3.2 飞行时间约束
2.3.3 量子密钥资源约束
2.3.4 故障元件状态约束
2.4 维修人员派遣
2.4.1 路径选择约束
2.4.2 维修时间约束
2.4.3 故障元件状态约
