浙江量子化改造推动新型电力系统省级示范区建设 .
北极星智能电网在线 ?? 来源:中国能源新闻网 ??作者:徐梓沐 沈昊骢?? 2023/12/25 14:24:38 ?? 我要投稿 ??
关键词: 新型电力系统源网荷储量子通信
北极星智能电网在线讯 :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。
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。国网浙江电力正向 量子通信 技术寻求破题之法。
为电力信息安全增加一把“安全锁”
相较于传统的密码机制，量子密码具有真随机性。如同“孙悟空的分身术”一样，量子拥有多种可能状态，当被观测或被测量时，它会随机产生某种状态，一旦有人尝试复制，该状态就会改变。
基于量子的特性，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，它能够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。此外，“第二次量子革命”以来，我国量子信息技术领跑世界，高度科技自主性也为推进量子技术更深层次的应用夯实了基础。
经济有效提升电网保供能力
浙江关于电力领域量子化改造的探索早已开始。国网浙江电力践行“电等发展”重要嘱托，通过成立技术攻坚团队、搭建仿真建模环境、开展综合示范点先行等方式，于2021年11月开始，在全省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，刚刚结束的杭州亚运会中，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，实现国网杭州供电公司应急指挥中心与亚运会主场馆等重要城区的电力系统数据紧密互联，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，当地电力网架呈现“南源北荷”特征，总体上本地电源少、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。
更大程度释放 源网荷储 互动能力
浙江电网两年多的实践进一步证实了量子化改造能够以小代价提升电网的安全保供能力。当前，浙江省新型电力系统省级示范区建设已进入“深水区”，国网浙江电力将进一步探索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。
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。
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。
同时，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。
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