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 функционирования электросетей: на подстанции в Хэфэе (провинция Аньхой) квантовые датчики и вычислительные системы применяются для выявления неисправностей оборудования, улучшения точности измерений и анализа режимов работы энергосистемы.
Этот проект является одним из примеров практического использования квантовых технологий за пределами лабораторных условий.
Испытания на объекте длились 18 месяцев, а сама подстанция была введена в эксплуатацию в ноябре 2024 года. За это время в ней было реализовано несколько десятков квантовых решений в трёх ключевых областях: измерения, защищённая связь и вычисления. Разработчики надеются таким образом устранить недостатки традиционных систем мониторинга — задержки в обнаружении неисправностей, ошибки в измерениях, угрозы безопасности данных и сложность расчётов для крупных энергосетей.
Один из используемых квантовых датчиков следит за незначительными изменениями температуры и влажности в помещениях с электрооборудованием, а также выявляет слабые частичные электрические разряды (локальные утечки тока внутри изоляции), которые могут нанести вред оборудованию и привести к сбоям. Другой датчик измеряет ток в линиях электропередачи и способствует более быстрому определению мест возникновения неисправностей. Кроме того, системы способны обнаруживать трещины в ферромагнитных материалах (например, железе и кобальте) и потенциальные источники возгорания.
Квантовые технологии также используются для повышения точности учёта электроэнергии. В Хэфэе была разработана система прецизионных измерений на основе алмазных квантовых сенсоров, способная фиксировать очень малые изменения электрического тока. Согласно 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 применяет квантовое шифрование для защиты коммуникационных каналов через оптоволоконные линии и сети 5G. Для моделирования различных сценариев работы энергосистемы используется китайский сверхпроводящий квантовый компьютер 3-го поколения Origin Wukong, который помогает проверять возможные режимы работы сети и ускорять анализ 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, её сеть сталкивалась с перебоями из-за высокого спроса, ограничений в поставках 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