世界首套特高压直流量子电流传感器正式投运
玩物志
世界首套特高压直流量子电流传感器正式投运
4月8日15时34分，世界首套±800千伏特高压直流量子电流传感器在昆柳龙直流工程柳州换流站成功运行超过72小时，标志着我国在电力领域量子传感技术方面取得重大突破。这一进展由广州日报报道，引发能源行业的广泛关注。
长期以来，电力传输系统在精确监测与高效控制方面面临诸多挑战。传统电流传感器在复杂环境下的测量精度受限，难以满足电网稳定运行的需求。而量子传感技术的出现，为这一难题提供了全新的解决方案。
量子传感技术依托量子理论的发展，结合对微观粒子量子特性的深入研究，以及物理与信息技术的进步，逐步走向成熟。相较于传统传感方式，量子传感具备显著优势，包括低噪声、高灵敏度、高准确性与良好的可重复性。这些特性源于微观粒子的分立性、相干性与随机性。
此次投入运行的量子电流传感器，能够在-40℃至+85℃的极端温度范围内，实现从毫安级到10千安级的超宽量程测量。这一突破不仅拓展了量子精密测量技术的应用边界，也为量子科技在更多工业场景中的落地提供了可能。
当前，我国正积极推动新质生产力的发展。2024年政府工作报告明确提出，要因地制宜发展量子科技等新兴产业，并通过新技术、新产品、新场景的示范应用，推动传统产业转型升级。
在电网系统中，传感器如同神经末梢，持续感知并测量各类运行数据。传统电流传感器在强电磁干扰或恶劣天气条件下，测量精度和抗干扰能力存在明显不足。为解决这一问题，南方电网公司联合中科院上海微系统所等20余家科研机构和设备厂商，历时一年半，攻克了量子态调控、极端环境封装等世界级技术难题。
南方电网公司输配电部副总经理高锡明介绍，该传感器基于金刚石氮-空位色心的量子传感原理，实现了在高电压和极端温度条件下的高精度测量。其测量精度较传统设备提升近4倍，无论直流系统处于空载还是重载状态，均可实现稳定监测，并将数据实时回传至后台，为特高压直流输电系统提供可靠的测量保障。
柳州换流站作为昆柳龙直流工程的重要节点，是全球首个特高压柔性直流示范工程的关键组成部分。量子传感技术从实验室走向实际工程应用，具有重要的示范意义。高锡明表示，南方电网将持续推进量子电场、量子电压等技术的研发，力争在量子基础材料、光电核心部件及传感算法等领域取得突破，推动自主知识产权和重大工程成果的形成。
未来，量子传感技术将在新型电力系统中发挥重要作用，为交直流混联控制、设备状态监测及新能源并网提供创新解决方案。其产业链涵盖材料、芯片、传感器、电力设备、电网运营及新能源开发，成为构建新型电力系统和推动全球能源转型的重要支撑。
随着技术的不断成熟，量子传感的应用前景将更加广阔。除电力领域外，该技术还可能在医疗检测、地质勘探、智能交通等高精度需求的行业发挥关键作用，为社会进步带来深远影响。
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