85套量子设备如何让城市安全供电？记者探访国内首座量子应用示范变电站

大皖新闻讯 “之前完成一个变电站的开关局部放电监测工作，需要驱车前往变电站，使用局放测量仪现场测量，最多可能耗费近半天时间。而现在仅需1分钟不到。”合肥电力检修工人告诉记者，这就是国内首座量子应用示范变电站合肥220千伏候店变电站投入使用后，电力运维和检修工作发生的巨大变化之一。

1月6日，记者在采访中了解到，候店变电站内集中使用85套量子设备，全面覆盖量子精密测量、量子保密通信、量子计算三大方向。能更安全、精准地获取到变电站里的设备参数、用电负荷等数据和信息，更迅速发现、定位终端设备故障隐患，让城市供电更稳定安全。

85套量子设备：24小时实时掌握电力设备运行状态

2024年11月29日，候店变电站在合肥高新区投入使用，它一次性增添变电容量480兆伏安，为周边的科大讯飞、国仪量子等高新技术企业提供可靠电力支撑。变电站内集中使用18类、85套量子设备，全面覆盖量子精密测量、量子保密通信、量子计算三大方向，是量子技术在电力行业产业化应用中的重大突破。

1月6日上午，在位于合肥高新区的候店变电站值班室内，电力检修工人打开电脑中的变电站数字孪生系统，站内10千伏开关的实时运行温、湿度和局部放电等数据一目了然。

据悉，作为国内首座量子应用示范变电站，候店变电站全面应用量子测量计算技术，在开关柜内安装了量子点多参量传感器，可以24小时实时掌握设备运行状态。“过去传统测量方法受外界环境影响大，需要人工研判。现在不仅做到了在线监测，测量精度也更精准。”合肥供电公司变电检修中心电气试验一班工作负责人古海生在接受记者采访时说道。

“温度18度，湿度46%，超声波和紫外参数未见异常信号，开关柜健康状态正常……”通过变电站数字孪生系统，古海生将这些数据传输到国网安徽电科院电力量子感知实验室和合肥供电公司变电检修中心。

据悉，候店变电站每天汇集全站在线监测数据，并将数据传输至相关设备管理单位。数据传输中使用量子技术对通信内容进行加密，每次都会随机产生一组量子密钥，即使信息被外界捕获也很难获取信息真实情况，具备极强安全性。

世界首台量子电流互感器设备：精准捕捉电流变化

在候店变电站主设备区，记者见到了由安徽省电力有限公司自主研发的“黑科技”——世界首台量子电流互感器设备，它的大小还不到一个普通汽车方向盘，如同电力运维工作中常用的钳形电流表一般，无需接入电气回路，直接“卡”在主设备的高压电缆出线上就能工作。

据介绍，传统互感器采用铁芯结构，在大电流测量场景下易出现磁饱和问题，导致测量数据失真。量子电流互感器利用金刚石为传感器，通过测量磁场的非嵌入方式测量电流，从测量原理上解决了传统互感器存在的弊端。

“量子互感器体积仅为传统互感器的十分之一，测量精度从过去的千分之二提升至千分之一，任何细微的电流大小变化都能精准‘捕捉’。后期检修工作开展十分简单，无需对GIS封闭式组合电器进行停电，大幅提升供电可靠性和连续性。”合肥供电公司相关负责人介绍。

量子配网电流互感器、量子无损探伤仪、量子激光雷达，候店变内的不同楼层和角落里分布着各类量子科技成果。“这些设备组成了一张感知网络，能更安全、精准地获取到变电站里的设备参数、用电负荷等数据和信息，更迅速发现、定位终端设备故障隐患，减少电力系统巡检运维成本。量子科技为电力供应的安全性、经济性和可靠性提供了前所未有的坚实支撑。”该负责人说。

大皖新闻记者 徐琪琪 通讯员 李岩

编辑 崔恒