9月9日,在浙江新昌縣,國網浙江省電力有限公司首次開展分布式能源聚合業務數據的量子加密傳輸,為分布式能源安全消納提供量子級防護。
隨著能源結構轉型的推進,分布式能源在能源體系中發揮越來越重要的作用。統一調度分布式能源既可提升能源利用效率,又能增強電網調節的靈活性。傳統的分布式能源數據傳輸方式為無線通信或單點量子通信。無線通信存在數據傳輸安全風險,可能影響電網安全穩定運行。單點量子通信技術依靠光纖進行密鑰分發,數據的有效加密極限傳輸距離約70千米,覆蓋范圍有限。此外,分布式能源項目大多地處偏遠山區,敷設光纖的難度大、成本高。
2023年6月起,國網浙江電力組織浙江電力科學研究院電力量子技術聯合實驗室開展量子技術攻堅。研究團隊針對分布式能源的特性,提出了適配電力遠距離通信的量子密鑰生成與分發優化算法以及聚合量子通信傳輸方案,解決了單點量子通信在長距離傳輸中易出現的光信號衰耗過大、量子密鑰生成效率降低的問題,提升了分布式能源數據傳輸的安全性,擴大了數據傳輸覆蓋范圍。
研究團隊還研制了小型化電力專用量子加密認證終端。該終端與單點通信量子加密終端相比,體積縮小了近60%,不僅降低了終端制造成本,還提高了空間利用率,更利于終端的規模化推廣應用。
本次試點工作在分布式能源資源富集的新昌縣開展。新昌縣有近100座在運小水電站,且多位于山區,光纖覆蓋難度大。國網浙江電力創新設計了“聚合-接入”雙階段量子加密方案,先采用無線量子加密技術,將分散在山區的小水電站數據“匯集成流”,安全接入區域集控站,再通過光纖量子加密技術將聚合后的數據傳輸至縣級電力調度系統。這種聚合方案實現了125千米距離的“光纖+量子”數據加密傳輸,與單點量子通信相比,將傳輸距離延長了30%。
國網浙江電力還在新昌縣的分布式儲能項目、光伏電站開展試點工作,助力全要素分布式能源安全入網、高效調度。本次試點應用提高了新昌縣分布式資源的集中調控能力,使新能源調峰能力相較試點應用前提升12.5%,同時大幅提升了響應速度。
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