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国内首座量子应用示范变电站开启智能运维模式
来源: 大皖新闻 2026-09-01 10:22:20 责编: 潘琛琛

8月31日,220千伏合肥候店量子应用示范变电站内,10千伏开关柜中的量子电流互感器、量子点多参量传感器自动采集设备的温湿度、气体浓度、超声波等关键运行参数。这是国内首座量子应用示范变电站。依托量子保密通信技术,将监测数据传输至国网安徽电科院量子感知实验室、合肥供电公司变电检修中心等单位,实现变电站设备运行状态全天候的远程监测。

近年来,合肥电网全方位推动量子保密通信、量子精密测量、量子计算等前沿量子技术与电网运维、新能源消纳、车网互动等核心业务深度融合。

量子示范变电站开启智能运维模式

据悉,传统变电站运维模式下,工作人员需要现场开展人工巡检、人工汇总数据再进行综合研判,完成一轮全面状态巡视至少需要半天时间。如今,候店变依托量子精密测量和量子保密通信技术,实现开关柜设备全天候在线监控,测量精度、运维效率都实现了质的提升。

“监测数据通过量子保密通信技术传输至运维单位,每一次数据传输过程中都会随机生成一组专属量子密钥,只有持有正确密钥接收端才能完成解密,从技术层面彻底杜绝数据泄露风险,保障数据传输绝对安全。”国网合肥供电公司数字科技部专责王海伟介绍。

2024年11月29日,候店量子应用示范站正式投运,成为国内首座覆盖量子精密测量、量子保密通信、量子计算三大方向的在运变电站。站内部署量子电流互感器、量子多点互感器等18类85台(套)电力量子技术装备,全面验证量子技术在电力核心生产场景的落地性能,同时为合肥高新技术产业开发区量子产业集群和科研机构提供可靠电力支撑。

在量子精密测量领域,由国网安徽省电力有限公司自主研发的世界首台量子电流互感器在站内投用。该设备体积仅为传统互感器的十分之一,测量精度可达0.1级,从原理上解决了传统互感器磁饱和导致的数据失真问题。

即使设备出现故障,量子电流互感器仍可准确反映一次电流变化,为运维人员研判故障原因,制定处置方案提供精准数据支撑。同时,设备采用非嵌入式安装方法,无需停电即可开展后期维护、检修,大幅提升运维效率。

目前,量子配网电流互感器、量子无损探伤仪、量子激光雷达等设备分布于变电站不同区域,与量子通信技术深度协同构建起全方位“感知网络”,能更安全、精准采集设备运行参数,电网负荷数据、环节状态信息,帮助运维人员快速发现、定位和处置设备故障,有效降低运维成本,为电网运行安全性、经济性和可靠性提供支撑。

“5G+量子加密”激活虚拟电厂调度效能

8月29日11时05分,合肥供电公司电力调度控制中心值班员孔德俊通过合肥虚拟电厂,向60公里外的庐江县龙磁储能电站下达调控指令。收到指令后,储能电站10秒内启动充电模式,平稳消纳区域分布式光伏电站富余发电出力,实现电网灵活精准调节。

合肥虚拟电厂于2020年2月建成投运,平台聚合全市分布式光伏、新型储能、电动汽车充换电站等分散资源,通过统一智能调控,实现新能源高效消纳、电网“削峰填谷”、资源柔性调节。随着平台接入资源体量持续扩大,提升调度指令传输安全性和响应速度成为平台优化关键方向。2023年5月,合肥供电公司完成合肥虚拟电厂技术升级,全国范围内首个将“5G+量子加密”技术融入虚拟电厂,全面增强电网智慧调度科技支撑。

在安全防护方面,该公司联合本地量子技术龙头企业,搭建合肥虚拟电厂“一点对多点”规模化量子密钥分发体系。合肥虚拟电厂的每一条调度指令传输时,系统将实时生成独立、随机、唯一的密码,实现数据全流程加密传输,确保所有调控指令精准下发、百分百可靠执行,使得平台运行安全性跻身国际前列。

在调度效率方面,依托专用5G通信网络,搭配国网公司自主研发的一体化采集终端,合肥虚拟电厂调度指令响应时间由原先的90秒压缩至15秒内,真正实现电网秒级精准调控,可高效处置电网短时频率波动、负荷突变等情况,显著提升电网运行稳定性和新能源消纳能力。

量子科技赋能下,合肥虚拟电厂接入规模与调控效能持续攀升。截至今年8月底,合肥虚拟电厂接入各类分布式能源资源总容量1450.003兆瓦,具备20万千瓦最大调节能力,接入规模较2023年5月升级前增长6倍以上,调控能力实现跨越式提升。

在电力保供与市场化交易场景中,升级后的合肥虚拟电厂应用价值持续释放。2024年迎峰度夏期间,合肥虚拟电厂参与长三角电力互济交易,午间高峰时段由安徽电网向上海电网支援31兆瓦,晚间高峰时段由上海电网向安徽电网支援30兆瓦,精准填补两地高峰负荷缺口,助力区域电网协同保供。

2025年以来,合肥虚拟电厂以440元/兆瓦时的成交均价,常态化助力本地企业开展屋顶分布式光伏绿电交易,打通了分布式光伏市场化消纳新路径,有效激活用户侧能源资源价值。

量子科技打造车网互动示范站

8月20日13时10分,合肥高新区杨林路充换放一体示范站内,合肥供电公司能源服务分公司开展车网互动规模化互动实测演练活动,数十辆接入V2G双向充放电桩的新能源汽车接收到量子加密调度指令后,同步向电网反向放电。

杨林路充换放一体示范站内于4月28日投运,是国内首座融合量子保密通信、量子精密测量两大核心技术,集运营、校验、培育功能于一体的国家级车网互动规模化应用示范站。站内配备53个V2G双向充电枪,蔚来与宁德时代两座标准换电站,以及全球首批兆瓦级闪充站,覆盖市面上主流车型充换电及车网互动需求。

站点建成合肥市车网互动运营中心与技术验证中心,应用“5G+量子加密”技术,对全市19个V2G示范项目、189个V2G双向充放电桩进行实时监控、统一调度管控,为规模化、常态化车网互动提供技术保障,提高车网互动通信安全性。

车网互动中,高频次、远距离的调度指令传输,对通信安全有着极高要求。“量子通信具备不可克隆、不可窃听的物理特性,我们依托量子加密通信技术搭建专属安全传输通道,消除车网互动场景下通信风险,保障车辆与电网之间精准、高效、稳定的双向能量交互。”合肥供电公司营销部专责徐晃介绍。

针对大功率闪充、高频次充放电场景下,传统计量设备精度不足、易受电磁干扰、结算滞后等行业痛点,合肥供电公司在杨林路站内兆瓦级闪充桩上安装量子精密测量表,其计量精度相较于传统计量装置提升5至10倍,可在车辆充电和反向放电全过程中保持稳定高精度稳定计量,同时支持毫秒级电费结算,完美适配大功率、快交互的现代化车网互动场景。

自投运以来,杨林路示范站已累计开展四次规模化车网互动活动。站点累计放电量超8.7万千瓦时,占同期合肥全市车网互动总放电量的47%,是全市车网互动核心主力站点。2025年以来,合肥全市共组织7次规模化车网互动活动,超1.8万车次参与活动,总放电量达24.94万千瓦时。在今年迎峰度夏保供关键期间,合肥市成功组织2次规模化车网互动活动,6009车次参与反向放电,累计放电量11.96万千瓦时,精准助力电网削峰填谷、平稳度夏。

大皖新闻记者 徐琪琪 通讯员 李岩

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