浙江电力“黑科技”:量子化改造保障能源供给长远安全

发布时间:2024-05-23 08:57:47 来源: sp20240523

   中新网 杭州12月21日电(鲍梦妮 徐梓沐 沈昊骢)寒潮来临,伴随气温骤降而来的雨雪冰冻,常常会给电力检修带来不便。而在浙江东阳,调度人员只需在调度大厅遥控量子开关,便能够远程控制横店星耀开闭所内设备,隔离所内故障线路、改变供电潮流,有效提升配网线路运行稳定性。这得益于浙江开展的电力设施量子化改造。

国网东阳市供电公司公司完成金华首个用户侧分钟级可中断负荷场景量子化改造。 陈奕静 摄

  随着新型电力系统建设推进,海量光伏、储能电站等新业态终端接入电网,如何在确保安全的前提下,实现多种电力终端的远程精准控制,成为提升电力系统安全、经济、高效运行能力的必答题。当下,国网浙江电力正向量子通信技术寻求破题之法。

  例如,量子密码为电力信息安全加了一把“安全锁”。

  相较于传统的密码机制,量子密码具有真随机性。拥有多种可能状态的量子在被观测或测量时,会随机产生某种状态。

  基于此特性,量子加密通信能够在信息收、发、传输全链路构筑加密“隧道”,应用于电力领域,安全有效地提升电力系统遥控、遥测、遥信能力,提高电网安全和保供能力。

  国网浙江电力设备部工作人员王凯打了个比方:“如果说现在主流的加密技术是陆用汽车,量子加密技术就是水陆两用汽车。尽管当前陆用汽车可以安全行驶,但在可预见的未来,暴力计算必将引发洪涝,水陆两用汽车更能保证行驶要求。”

  另一个显著特点是量子化改造的经济性。为确保数据传输安全,电力领域传统采用光纤和专用网络通信,需拉线、破土、用地等,而量子化改造只用在原有设备上增加信号发射、接收模块,能够减少附加成本,且随着技术越成熟、应用越广,其成本还有望进一步降低。

  在提升电网保供能力方面,量子化改造亦能“大展拳脚”。

  2021年11月起,浙江多地持续开展量子化改造成效验证,实现与国家电网公司原有数据加密体系相融合的补强通信模式。

  在杭州亚运会中,当地供电公司采用量子加密技术,将电流、电压、开关状态等电力运行数据经量子加密隧道上传至亚运保电系统,保障亚运会电力指挥体系中视频通话、保电系统信息传输的绝对安全。

  在绍兴新昌,其本地电源少、大型企业多、能源对外依赖度高。国网绍兴供电公司完成新昌全域324台电力智能开关等设备的量子化改造,并结合电网最优运行方式,助力智能开关实时自动控制,实现区域电网负载均衡实现改造区域架空线路自动故障定位、故障隔离和快速负荷转供。在本轮寒潮天气中,量子智能开关有效应对了大风和低温冰冻天气给电网带来的冲击,显著提升配电网运行可靠性。

  截至2023年底,浙江11个地市电力生产控制大区均已搭建量子安全服务平台,并在智能开关、分布式光伏等9类5000余个应用终端完成了量子改造,实现控制信号的安全传输,有效提升电力无线通信安全,大幅节约光缆、通信传输设备等设施周期性投资和后期维护费用。

  当前,浙江省新型电力系统省级示范区建设已进入“深水区”,电力设备量子化改造与源网荷储互动能力提升间的结合点有待进一步探索。

  因独特的产业特征,金华横店拥有丰富的分布式光伏、储能等柔性互动资源。国网金华供电公司针对该区域源、网、荷、储各类场景开展量子化改造,完成10千伏架空线路16台智能开关、2套环网柜配电自动化终端、1座分布式光伏电站、1座用户侧储能电站的量子加密改造,探索储能设备充放电模式远程控制和分布式电源功率调节,指导用户侧参与削峰填谷和调频调压。

  据了解,在浙江,量子化改造的触角还将进一步延伸。

  在用户侧,国网浙江电力加快研发电动汽车充电桩、光伏并网等不同场景适配的量子加密终端,力求做到负荷侧每一度电都可调控,增强电网弹性。在电网侧,在浙江全省推广配电自动化主站统一改造,力争实现每一度电能都能精准控制。

  此外,国网浙江电力还将研究论证全量子变电站建设,在现有资源的基础上,优化量子加密终端配置,研究更深层次的量子通信技术和量子加密技术,在微电网调控、虚拟电厂等业务场景开展试点应用,提升源网荷储互动过程中的安全防护能力。(完)

【编辑:钱姣姣】