На подстанции в Хэфэе квантовые сенсоры, защищённая связь и вычисления проверяют оборудование, повышают точность измерений и моделируют работу энергосистемы
Наука и космос013:39
Китай начал внедрять квантовые технологии для мониторинга работы электросетей: на подстанции в Хэфэе (провинция Аньхой) квантовые датчики и вычислительные системы применяются для обнаружения неисправностей в оборудовании, улучшения точности измерений и анализа режимов работы энергосистемы.
Данный проект стал одним из примеров практического использования квантовых технологий вне лабораторных условий.
Испытания на объекте длились 18 месяцев, сама подстанция была введена в эксплуатацию в ноябре 2024 года. За это время здесь внедрили несколько десятков квантовых решений в трёх областях: измерения, защищённая связь и вычисления. Разработчики рассчитывают таким образом устранить проблемы традиционных систем мониторинга — задержки в обнаружении неисправностей, ошибки в измерениях, угрозы безопасности данных и сложность расчетов для крупных энергосетей.
Один из используемых квантовых датчиков фиксирует малейшие изменения температуры и влажности в помещениях с электрооборудованием, а также выявляет слабые частичные электрические разряды (локальные утечки тока внутри изоляции), которые могут повреждать оборудование и вызывать сбои. Другой сенсор измеряет ток в линиях электропередачи и способствует более быстрому определению мест возникновения неисправностей. Также системы способны обнаруживать трещины в ферромагнитных материалах (например, железе и кобальте) и потенциальные источники возгорания.
Квантовые технологии применяются и для повышения точности учёта электроэнергии. В Хэфэе была разработана система прецизионных измерений на основе алмазных квантовых сенсоров, способная фиксировать очень незначительные изменения электрического тока. По данным проекта, это может снизить ошибки измерений более чем на 500 000 кВт·ч в год и помочь операторам более точно сопоставлять объёмы переданной, потреблённой и учтённой электроэнергии.
Кроме того, подстанция использует квантовое шифрование для защиты коммуникационных каналов через оптоволоконные линии и сети 5G. Для моделирования различных сценариев работы энергосистемы применён китайский сверхпроводящий квантовый компьютер 3-го поколения Origin Wukong, который используется для проверки возможных режимов работы сети и ускорения анализа сложных ситуаций.
Проект в Хэфэе рассматривается как основа для дальнейшего распространения подобных решений на другие высоковольтные подстанции. Китай развивает такие технологии на фоне увеличения нагрузки на энергосистему: страна является крупнейшим производителем электроэнергии в мире, и её сеть сталкивалась с перебоями из-за высокого спроса, ограничений поставок угля и экстремальной жары. Среди новых направлений разработки — системы раннего обнаружения утечек газа, возникающих из-за неисправностей оборудования.
Darth SaharaИсточники:interestingengineeringНаука и космос0КитайЭнергетикаКвантовые технологииЭлектросетиЭлектроснабжениеЗащита инфраструктуры13:39
Источник