Квантовый щит для энергетики: как Китай защищает электросети от масштабных аварий

Китай начал активно внедрять квантовые технологии для защиты собственной энергетической инфраструктуры от аварий и сбоев. Как сообщает издание Interesting Engineering , на одной из ключевых подстанций страны уже 18 месяцев проходят испытания квантовых сенсоров, защищенной связи и новейших вычислительных систем.

Новый подход призван устранить слабые места традиционных сетей — в частности, запаздывание, ошибки измерений и риски для кибербезопасности.

Точный мониторинг и выявление угрозы

Система квантового мониторинга работает по нескольким направлениям:

• Контроль микроклимата и разрядов: специальный сенсор следит за малейшими изменениями температуры и влажности внутри помещений с распределительным оборудованием, а также улавливает слабые частичные электрические разряды, способные повредить технику и вызвать отключение.
• Быстрый поиск аварий: отдельный сенсор измеряет ток в линиях электропередач, помогая локализовать места повреждений в разы быстрее.
• Диагностика материалов и пожаров: исследователи разработали системы для распознавания потенциальной пожарной опасности и обнаружения микротрещин в ферромагнитных материалах (в частности, железе и кобальте).

Благодаря системе измерения на основе алмазов удалось добиться высокой точности улавливания скудных колебаний тока. По подсчетам авторов отчета, это позволяет ежегодно уменьшать погрешность учета на подстанции более 500 тысяч киловатт-часов, обеспечивая максимальное соответствие между переданной и потребленной энергией.

Стабилизация напряжения и защита оборудования

Эффективное функционирование сверхчувствительных квантовых сенсоров и измерительных систем требует безупречного качества питания. Именно поэтому параллельно с квантовыми технологиями в систему интегрируют высокоточные промышленные стабилизаторы напряжения . Они защищают дорогостоящую квантовую аппаратуру от скачков, сетевых помех и просадок напряжения, гарантируя бесперебойность считывания данных даже при критических нагрузках на сеть.

Защита данных и моделирование сценариев

Кроме мониторинга железнодорожного и подстанционного оборудования квантовые технологии применяют и для защиты коммуникаций. На объекте интегрировали квантовое шифрование в оптоволоконные линии и 5G сети, которыми пользуется энергосистема.

Отдельным элементом пилотного проекта стал квантовый компьютер третьего поколения Origin Wukong . Его используют для моделирования различных рабочих сценариев электросети. Главная цель – предоставить операторам возможность мгновенно анализировать сложные изменения состояния системы и максимально оперативно реагировать на любые угрозы.