大皖新聞訊 “之前完成一個變電站的開關(guān)局部放電監(jiān)測工作，需要驅(qū)車前往變電站，使用局放測量儀現(xiàn)場測量，最多可能耗費近半天時間。而現(xiàn)在僅需1分鐘不到。”合肥電力檢修工人告訴記者，這就是國內(nèi)首座量子應(yīng)用示范變電站合肥220千伏候店變電站投入使用后，電力運維和檢修工作發(fā)生的巨大變化之一。

1月6日，記者在采訪中了解到，候店變電站內(nèi)集中使用85套量子設(shè)備，全面覆蓋量子精密測量、量子保密通信、量子計算三大方向。能更安全、精準(zhǔn)地獲取到變電站里的設(shè)備參數(shù)、用電負(fù)荷等數(shù)據(jù)和信息，更迅速發(fā)現(xiàn)、定位終端設(shè)備故障隱患，讓城市供電更穩(wěn)定安全。

85套量子設(shè)備：24小時實時掌握電力設(shè)備運行狀態(tài)

2024年11月29日，候店變電站在合肥高新區(qū)投入使用，它一次性增添變電容量480兆伏安，為周邊的科大訊飛、國儀量子等高新技術(shù)企業(yè)提供可靠電力支撐。變電站內(nèi)集中使用18類、85套量子設(shè)備，全面覆蓋量子精密測量、量子保密通信、量子計算三大方向，是量子技術(shù)在電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中的重大突破。

1月6日上午，在位于合肥高新區(qū)的候店變電站值班室內(nèi)，電力檢修工人打開電腦中的變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)，站內(nèi)10千伏開關(guān)的實時運行溫、濕度和局部放電等數(shù)據(jù)一目了然。

據(jù)悉，作為國內(nèi)首座量子應(yīng)用示范變電站，候店變電站全面應(yīng)用量子測量計算技術(shù)，在開關(guān)柜內(nèi)安裝了量子點多參量傳感器，可以24小時實時掌握設(shè)備運行狀態(tài)。“過去傳統(tǒng)測量方法受外界環(huán)境影響大，需要人工研判。現(xiàn)在不僅做到了在線監(jiān)測，測量精度也更精準(zhǔn)。”合肥供電公司變電檢修中心電氣試驗一班工作負(fù)責(zé)人古海生在接受記者采訪時說道。

“溫度18度，濕度46%，超聲波和紫外參數(shù)未見異常信號，開關(guān)柜健康狀態(tài)正常……”通過變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)，古海生將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)絿W(wǎng)安徽電科院電力量子感知實驗室和合肥供電公司變電檢修中心。

據(jù)悉，候店變電站每天匯集全站在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至相關(guān)設(shè)備管理單位。數(shù)據(jù)傳輸中使用量子技術(shù)對通信內(nèi)容進行加密，每次都會隨機產(chǎn)生一組量子密鑰，即使信息被外界捕獲也很難獲取信息真實情況，具備極強安全性。

世界首臺量子電流互感器設(shè)備：精準(zhǔn)捕捉電流變化

在候店變電站主設(shè)備區(qū)，記者見到了由安徽省電力有限公司自主研發(fā)的“黑科技”——世界首臺量子電流互感器設(shè)備，它的大小還不到一個普通汽車方向盤，如同電力運維工作中常用的鉗形電流表一般，無需接入電氣回路，直接“卡”在主設(shè)備的高壓電纜出線上就能工作。

據(jù)介紹，傳統(tǒng)互感器采用鐵芯結(jié)構(gòu)，在大電流測量場景下易出現(xiàn)磁飽和問題，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)失真。量子電流互感器利用金剛石為傳感器，通過測量磁場的非嵌入方式測量電流，從測量原理上解決了傳統(tǒng)互感器存在的弊端。

“量子互感器體積僅為傳統(tǒng)互感器的十分之一，測量精度從過去的千分之二提升至千分之一，任何細(xì)微的電流大小變化都能精準(zhǔn)‘捕捉’。后期檢修工作開展十分簡單，無需對GIS封閉式組合電器進行停電，大幅提升供電可靠性和連續(xù)性。”合肥供電公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

量子配網(wǎng)電流互感器、量子無損探傷儀、量子激光雷達，候店變內(nèi)的不同樓層和角落里分布著各類量子科技成果。“這些設(shè)備組成了一張感知網(wǎng)絡(luò)，能更安全、精準(zhǔn)地獲取到變電站里的設(shè)備參數(shù)、用電負(fù)荷等數(shù)據(jù)和信息，更迅速發(fā)現(xiàn)、定位終端設(shè)備故障隱患，減少電力系統(tǒng)巡檢運維成本。量子科技為電力供應(yīng)的安全性、經(jīng)濟性和可靠性提供了前所未有的堅實支撐。”該負(fù)責(zé)人說。

大皖新聞記者 徐琪琪 通訊員 李巖

編輯  崔恒