В Хэфэе открыта квантовая подстанция для повышения безопасности электросетей

В ноябре 2024 года в китайском городе Хэфэй, расположенном в провинции Аньхой, была запущена в эксплуатацию экспериментальная электроподстанция под названием Houdian Quantum Application, работающая на напряжении 220 кВ. На ней установлено 85 комплектов оборудования различных типов, включая системы для квантовых измерений, квантовой связи и квантовых вычислений. Использование данных технологий продемонстрировало свою эффективность в быстром выявлении дефектов и предотвращении возможных аварий.

Ключевым компонентом новой подстанции стал квантовый трансформатор тока, который применяет чувствительные центры в искусственном алмазе для измерения магнитного поля. Разработчики отмечают, что этот трансформатор не подвержен магнитному насыщению, как традиционные электромагнитные трансформаторы, и обладает высокой точностью измерений даже при малых токах и изменениях температуры. Кроме того, на подстанции функционируют квантовые датчики, контролирующие положение опор, а также системы раннего обнаружения перегрева кабелей и квантовый лидар для мониторинга атмосферы в радиусе 15 км.

Для передачи служебной информации используются оптоволоконные системы с квантовым шифрованием и защищенная связь формата «5G плюс квантовое шифрование». В вычислительной части проекта применяется экспериментальный алгоритм, который рассчитывает распределение потоков энергии, включая напряжение, токи и мощность на всех узлах сети. Этот алгоритм тестировался на китайском сверхпроводниковом квантовом компьютере Origin Wukong, однако пока это лишь демонстрация технологии, а не подтверждение ее превосходства над классическими системами.

По данным местного оператора электросетей, внедрение квантовых измерительных устройств позволяет ежегодно снижать погрешность учета электроэнергии на подстанции более чем на 500 МВт·ч. Точность некоторых из этих датчиков увеличилась с одной тысячной до одной стотысячной измеряемой величины. В настоящее время подобное оборудование начинает устанавливаться и в других городах провинции Аньхой, а в будущем планируется его внедрение по всей стране и на подстанциях с более высокими параметрами напряжения.