RU2402133C1

RU2402133C1 - Power compensator and method for providing reduction start-up with this compensator

Info

Publication number: RU2402133C1
Application number: RU2009102975/09A
Authority: RU
Inventors: Леннарт ЭНГКВИСТ (SE); Леннарт ЭНГКВИСТ; Магнус КАЛЛАВИК (SE); Магнус КАЛЛАВИК; Вилли ХЕРМАНССОН (SE); Вилли ХЕРМАНССОН; Стефан ЙОХАНССОН (SE); Стефан ЙОХАНССОН; Гуннар РУССБЕРГ (SE); Гуннар РУССБЕРГ; Ян Р. СВЕНССОН (SE); Ян Р. СВЕНССОН
Original assignee: Абб Рисерч Лтд
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2010-10-20
Also published as: RU2009102975A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: power compensator (1) for electric energy transmission line (3) includes converter (4) of voltage source, device (6) of capacitor and energy storage device (5). Energy storage device includes high-voltage battery means having failure mode of short circuit, first (40a) and second main switch (40b) to disconnect the battery means from capacitor means, and control unit (44) to control the first and the second switches.

EFFECT: improving reliability.

11 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к компенсации мощности в высоковольтных линиях передачи. Под линией передачи следует понимать проводник для линии передачи или распределения электрической энергии от 6 кВ и выше. Более точно, изобретение относится к аппаратам для обеспечения быстрого обмена энергией в высоковольтных линиях передачи. Аппарат содержит преобразователь источника напряжения (VSC) и устройство накопления энергии. В частности, изобретение касается восстановительного запуска обесточенной сети.The present invention relates to power compensation in high voltage transmission lines. A transmission line should be understood as a conductor for a transmission line or distribution of electrical energy from 6 kV and above. More specifically, the invention relates to apparatuses for providing fast energy exchange in high voltage transmission lines. The apparatus comprises a voltage source converter (VSC) and an energy storage device. In particular, the invention relates to a re-start of a de-energized network.

Уровень техникиState of the art

В гибкой системе передачи переменного тока (FACTS) известно множество аппаратов управления. Статический компенсатор (STATCOM) является одним из таких аппаратов FACTS. STATCOM содержит преобразователь источника напряжения (VSC), имеющий сторону переменного тока, подключенную к линии передачи, и сторону постоянного тока, подключенную к средству временного накопления электрической энергии, такому как средство конденсатора. В STATCOM значение выходного напряжения регулируется и этим определяется результирующая реактивная мощность, выдаваемая компенсатором, или реактивная мощность, поглощаемая компенсатором из линии передачи. Преобразователь источника напряжения содержит, по меньшей мере, 6 самокоммутируемых полупроводниковых коммутаторов, каждый из которых зашунтирован встречно-параллельно включенным диодом. Так как аппарат STATCOM не имеет источника активной мощности, то он может компенсировать только реактивную мощность.In a flexible AC transmission system (FACTS), many control apparatuses are known. Static Compensator (STATCOM) is one such FACTS device. STATCOM comprises a voltage source converter (VSC) having an AC side connected to a transmission line and a DC side connected to a means for temporarily storing electric energy, such as a capacitor means. In STATCOM, the output voltage value is regulated and this determines the resulting reactive power generated by the compensator, or the reactive power absorbed by the compensator from the transmission line. The voltage source converter contains at least 6 self-switching semiconductor switches, each of which is shunted by an anti-parallel diode. Since the STATCOM device does not have a source of active power, it can only compensate for reactive power.

Из патента США 6747370 (Abe) предварительно известна система компенсации мощности, использующая преобразователь, подключенный к высокотемпературной вторичной батарее. Целью этой системы компенсации является обеспечение экономичным накопителем энергии на основе высокотемпературной батареи, который имеет функцию сглаживания пиков напряжения, функцию выравнивания нагрузки и функцию стабилизации качества. Эта известная система содержит систему питания электрической энергией, электрическую нагрузку и систему накопления электрической энергии, включающую в себя высокотемпературную вторичную батарею и систему преобразования мощности. В качестве батареи используется сульфидно-натриевая батарея.From US Pat. No. 6,747,370 (Abe), a power compensation system using a converter connected to a high temperature secondary battery is previously known. The purpose of this compensation system is to provide an economical energy storage device based on a high-temperature battery, which has the function of smoothing voltage peaks, the function of load balancing and the function of stabilization of quality. This known system includes an electric power supply system, an electric load, and an electric energy storage system including a high temperature secondary battery and a power conversion system. As a battery, a sodium sulfide battery is used.

Система расположена на конце линии электрической энергии. Нагрузкой является предприятие, которое в нормальных условиях эксплуатации обеспечивается энергией питания из питающей линии. При нарушении питания быстродействующий коммутатор отключает линию питания, и электрическая энергия к нему обеспечивается от вторичной батареи. Одновременно запускается дополнительный генератор. Известная система имеет сульфидно-натриевую батарею, что указывает на то, что такая компенсационная система обеспечивает малую мощность в течение длительного времени. The system is located at the end of the electrical energy line. The load is an enterprise that, under normal operating conditions, is supplied with power from the supply line. In the event of a power failure, the high-speed switch disconnects the power line, and the electrical energy is supplied to it from the secondary battery. At the same time, an additional generator starts. The known system has a sodium sulfide battery, which indicates that such a compensation system provides low power for a long time.

В одном варианте работы батарея обеспечивает предприятие добавочной энергией в дневное время, а подзаряжается ночью. Для обеспечения предприятия бесперебойным питанием здесь устанавливают десять параллельно включенных блоков батарей напряжением 1280 В, причем каждый из них имеет преобразователь на 500 кВт. В дополнительном варианте осуществления десять параллельных блоков батарей соединены последовательно с 5 МВт преобразователем. В этом варианте осуществления установлена группа запасных батарей для использования совместно с цепью высокотемпературных батарей. В случае неисправности одного батарейного блока неисправный блок отключается, и запасная группа подключается параллельно цепи.In one embodiment, the battery provides the enterprise with additional energy in the daytime, and is recharged at night. To ensure uninterrupted power supply to the enterprise, ten 1280 V battery packs are connected in parallel, each of which has a 500 kW converter. In a further embodiment, ten parallel battery packs are connected in series with a 5 MW converter. In this embodiment, a spare battery group is installed for use with a high temperature battery circuit. In the event of a malfunction of one battery unit, the faulty unit is turned off and the spare group is connected in parallel with the circuit.

Восстановление питания после значительно перебоя питания может быть затруднено. Множество силовых станций необходимо повторно включить в сеть под нагрузку. Обычно это производится за счет мощности оставшейся цепи энергетической системы. При отсутствии мощности энергетической системы необходимо производить так называемый восстановительный запуск с нуля под нагрузку всей мощности энергетической системы.Restoring power after a significant power outage can be difficult. Many power stations must be re-connected to the network under load. Usually this is done due to the power of the remaining circuit of the energy system. In the absence of power of the energy system, it is necessary to carry out the so-called re-launch from scratch under the load of the entire power of the energy system.

Для обеспечения восстановительного запуска некоторые силовые станции обычно оснащаются небольшими дизельными генераторами, которые могут быть использованы для запуска больших генераторов (мощностью в несколько мегаватт), которые в свою очередь могут быть использованы для запуска главных генераторов силовой станции. Генерирующие станции с паровыми турбинами требуют до 10% мощности вспомогательных станций для насосов бойлерных установок, бойлерных воздуходувок горения и для топливной подготовки. Однако это решение неэкономично, оно требует большой запасенной мощности для каждой станции, поэтому мощность для восстановительного запуска должна быть обеспечена по сети электроснабжения от других станций.To ensure a re-launch, some power stations are usually equipped with small diesel generators, which can be used to start large generators (several megawatts), which in turn can be used to start the main generators of the power station. Generating stations with steam turbines require up to 10% of the capacity of auxiliary stations for the pumps of boiler plants, boiler boiler blowers and for fuel preparation. However, this solution is uneconomical, it requires a lot of reserved power for each station, therefore, the power for the re-launching must be provided through the power supply network from other stations.

Типовая последовательность операций (основанная на реальных сценариях) заключается в следующем.A typical sequence of operations (based on real scenarios) is as follows.

- Батарея запускает небольшой дизель-генератор в гидроэлектрической генерирующей станции.- The battery launches a small diesel generator in a hydroelectric generating station.

- Энергию от дизель-генератора используют для возбуждения гидроэлектрической генерирующей станции во время работы.- The energy from the diesel generator is used to excite the hydroelectric generating station during operation.

- Запитывают ключевые линии передачи между гидростанцией и другими районными подстанциями.- They feed the key transmission lines between the hydroelectric station and other regional substations.

- Энергию от гидродамбы используют для запуска одной из станций базовой нагрузки, работающих на угле.- The energy from the hydraulic dam is used to start one of the base load stations operating on coal.

- Энергию от станции базовой нагрузки используют для перезапуска всех остальных силовых станций системы, включая станции ядерной энергии.- The energy from the base load station is used to restart all other power stations in the system, including nuclear power stations.

- Энергию окончательно подают в общую электрическую распределительную сеть и отправляют к потребителям.- Energy is finally supplied to the common electric distribution network and sent to consumers.

Восстановление питания после перебоя является не простым процессом. В ходе процесса восстановления сети пока система слабая и хрупкая происходят небольшие непрерывные нарушения и энергетическая система испытывает различные условия перехода от обесточенной сети с множеством состояний слабой сети к нормальной устойчивой сети переменного тока. Для того чтобы поддержать стабильность частоты и напряжения во время процесса восстановления необходим общий скоординированный план восстановления системы. Восстановительный запуск содержит первый этап, во время которого сеть запитывается. На этом этапе частота и сдвиг фаз в сети должны быть установившимися. На втором этапе, который является этапом восстановления, сеть нестабильна и очень чувствительна. На этом этапе должны быть предусмотрены некоторые резервы времени, обозначающие, когда энергия должна обеспечиваться в сеть в течение части времени, тогда как в течение другой части времени энергия должна передаваться из сети.Restoring power after a power outage is not an easy process. During the process of network restoration, while the system is weak and fragile, small continuous disturbances occur and the energy system experiences various conditions for the transition from a de-energized network with many states of a weak network to a normal stable AC network. In order to maintain frequency and voltage stability during the recovery process, an overall coordinated system recovery plan is needed. Recovery startup contains the first stage, during which the network is powered. At this stage, the frequency and phase shift in the network should be steady. In the second phase, which is the recovery phase, the network is unstable and very sensitive. At this stage, some time reserves should be provided, indicating when energy should be provided to the network for part of the time, while energy should be transferred from the network during another part of the time.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является поиск пути улучшения восстановительного запуска питающей сети. The aim of the present invention is to find ways to improve the recovery launch of the mains.

Поставленная цель достигается в соответствии с изобретением с помощью компенсатора мощности, отличающегося признаками по независимому п.1 или способом, отличающимся этапами по независимому п.8. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. The goal is achieved in accordance with the invention by means of a power compensator, characterized by features according to independent claim 1 or by a method that differs by steps according to independent claim 8. Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.

В соответствии с изобретением компенсатор мощности содержит преобразователь источника напряжения (VSC), средство конденсатора и мощный источник электрической энергии, подключенные для этого параллельно, обеспечивая зарядную емкость сети и восстанавливающую емкость сети благодаря способности подавать и поглощать электрическую энергию из сети при загрузке батареи. Влияние процесса восстановительного запуска на обесточенную сеть должно быть обеспечено достаточной по величине и по длительности входной мощностью. Такой источник энергии в соответствии с изобретением обеспечивается средством мощной батареи, содержащим режим отказа при коротком замыкании. Под понятием режима отказа при коротком замыкании понимается, что в случае внутреннего повреждения в устройства накопления энергии электрическая цепь будет замкнутой. Режим отказа при коротком замыкании может быть осуществлен за счет внутренних параметров элемента батареи. Он может быть реализован с помощью управляемого коммутатора, создающего параллельный контур с элементом батареи.In accordance with the invention, the power compensator comprises a voltage source converter (VSC), a capacitor means and a powerful source of electrical energy, connected in parallel for this, providing a charging capacity of the network and restoring the capacity of the network due to the ability to supply and absorb electrical energy from the network when the battery is loaded. The influence of the recovery process on a de-energized network must be provided with sufficient input power in magnitude and duration. Such an energy source in accordance with the invention is provided by a powerful battery means comprising a short circuit failure mode. The concept of a failure mode during a short circuit means that in case of internal damage to the energy storage device, the electric circuit will be closed. The failure mode during a short circuit can be implemented due to the internal parameters of the battery element. It can be implemented using a managed switch that creates a parallel circuit with a battery element.

Запуск преобразователя источника напряжения, подключенного к обесточенной сети, не простая задача. Нормально VSC подключен к сети через трансформатор. В трансформаторе имеются отдельные обмотки, которые обеспечивают дополнительной мощностью VSC и его оборудование. Возможны варианты осуществления, в которых дополнительная мощность обеспечивается отдельным трансформатором, подключенным к линии питания. В обесточенной сети нет дополнительной мощности, способной обеспечить эти решения. Следовательно, первичный источник питания должен быть внутренне приспособлен для обеспечения дополнительной мощности для средства управления.Starting up a voltage source converter connected to a dead network is not an easy task. Normally, the VSC is connected to the network through a transformer. The transformer has separate windings that provide additional power to the VSC and its equipment. Embodiments are possible in which additional power is provided by a separate transformer connected to a power line. In a de-energized network there is no additional power that can provide these solutions. Therefore, the primary power source must be internally adapted to provide additional power to the control.

В аварийной ситуации обмен энергией с сетью прекращается. Коммутатор на обоих электродах, соединяющий батарею с конденсатором, разомкнут. Это означает, что при общем отключении сети небольшая мощность содержится только в средстве батареи аппарата. При выполнении восстановительного запуска происходит медленное запитывание средства конденсатора от средства батареи через средство резистора, включенное последовательно с обоими электродами средства батареи. После запитывания средства конденсатора может быть начато переключение преобразователя. Это приводит к подаче мощности переменного тока в сеть. В результате обеспечивается дополнительная мощность для преобразователя от трансформатора со стороны переменного тока. In an emergency, the energy exchange with the network is interrupted. The switch on both electrodes connecting the battery to the capacitor is open. This means that with a general disconnection of the network, a small amount of power is contained only in the battery of the device. When performing a recovery start, the capacitor means are slowly energized from the battery means through the resistor means, connected in series with both electrodes of the battery means. After energizing the capacitor means, switching of the converter can be started. This results in AC power being supplied to the network. As a result, additional power is provided for the converter from the transformer on the AC side.

После этих операций при обеспечении энергии сети другие генерирующие блоки в сети обеспечивают дополнительной мощностью, создаваемой при производстве энергии. Следовательно, через некоторое время большое количество генерирующих блоков может начать производство. На этой стадии восстановления будет подключаться все больше и больше производителей и потребителей. Однако подключение этих производителей и потребителей может происходить произвольно. Это означает, что в определенный момент может наступить перепроизводство, а в другой - перепотребление энергии. Поэтому требуется сбалансировать сеть. В соответствии с изобретением эта цель достигается с помощью компенсатора мощности. Следовательно, когда сеть испытывает перепроизводство энергии, средство батареи компенсатора мощности заряжается, а когда сеть испытывает перепотребление энергии, средство батареи обеспечивает необходимой мощностью для поддержания баланса сети. After these operations, while providing power to the network, the other generating units in the network provide additional power generated during energy production. Therefore, after some time, a large number of generating units can begin production. At this stage of recovery, more and more manufacturers and consumers will be connected. However, the connection of these manufacturers and consumers can occur arbitrarily. This means that at some point overproduction may occur, and at another - overconsumption of energy. Therefore, you need to balance the network. In accordance with the invention, this goal is achieved using a power compensator. Therefore, when the network experiences an overproduction of energy, the power compensator battery means is charged, and when the network experiences an overconsumption, the battery means provides the necessary power to maintain the network balance.

VSC питаемые мощностью могут работать с высокой скоростью, так как они не имеют инерции. С другой стороны VSC должны содержать устройство защиты от перегрузки. Последовательно включенные запираемые полупроводники вентиля преобразователя не могут коммутировать слишком большие токи.Power-fed VSCs can run at high speed since they have no inertia. VSCs, on the other hand, must contain an overload protection device. Serially connected lockable semiconductors of the converter valve cannot switch too high currents.

Поскольку устройство накопления энергии должно быть способно всегда обмениваться энергией, поэтому должен быть установлен резерв на случай повреждения батареи. Параллельно должны быть включены батареи, имеющие режим отказа при холостом ходе. Батареи, имеющие режим отказа при коротком замыкании, могут быть включены последовательно для достижения более высоких уровней напряжения. В варианте осуществления изобретения устройства накопления энергии содержат высоковольтные батареи, состоящие из множества элементов батареи, каждая из которых имеет режим отказа при коротком замыкании. Множество таких батарей включено последовательно и будет всегда обеспечивать замкнутую цепь и, таким образом, способную обеспечивать электрической энергией даже при повреждении элемента батареи. Множество включенных последовательно батарей способно обеспечивать энергией при высоком напряжении в диапазоне от 6 кВ и выше. Since the energy storage device must always be able to exchange energy, a reserve should be established in case of battery damage. At the same time, batteries with an idle failure mode should be turned on. Batteries with a short circuit failure mode can be connected in series to achieve higher voltage levels. In an embodiment of the invention, the energy storage devices comprise high voltage batteries consisting of a plurality of battery cells, each of which has a short circuit failure mode. Many of these batteries are connected in series and will always provide a closed circuit and thus able to provide electrical energy even if the battery cell is damaged. Many series-connected batteries are capable of providing energy at high voltage in the range of 6 kV and above.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения батарея содержит высокотемпературную батарею, состоящую из множества натрий-металл-хлоридных элементов батареи, работающих при температуре в диапазоне 270-340°C. Батарейный блок содержит корпус с теплоизоляцией, в котором содержится множество последовательно соединенных элементов батареи. Батарейный блок имеет две клеммы, содержащие электрическую цепь порядка 1500 В. При соединении четырех таких батарейных блоков последовательно уровень общего напряжения составляет 6 кВ. Батарейный блок содержит контур трубопровода, в котором размещена среда теплоносителя в виде текучей среды. Текучая среда может быть жидкой или газообразной.According to an embodiment of the invention, the battery comprises a high temperature battery consisting of a plurality of sodium-metal-chloride battery cells operating at a temperature in the range of 270-340 ° C. The battery pack includes a housing with thermal insulation, which contains many series-connected battery cells. The battery pack has two terminals containing an electrical circuit of about 1500 V. When connecting four such battery packs in series, the total voltage level is 6 kV. The battery unit contains a pipeline circuit in which the coolant medium is in the form of a fluid. The fluid may be liquid or gaseous.

Условием работоспособности батареи, т.е. сможет ли она сохранять и отдавать электрическую энергию, является необходимость поддержания внутри элемента батареи температуры между 270 и 340°C. В рабочем режиме, когда батарея заряжается или разряжается, внутри батареи выделяется тепло. В режиме холостого хода внутри батареи не выделяется тепла. Поэтому в режиме холостого хода тепло к батарее обеспечивается извне.The condition for battery performance, i.e. whether it can store and give off electrical energy, it is necessary to maintain the temperature inside the battery cell between 270 and 340 ° C. In operating mode, when the battery is charging or discharging, heat is generated inside the battery. In idle mode, no heat is generated inside the battery. Therefore, in idle mode, heat to the battery is provided from the outside.

В варианте изобретения компенсатор мощности содержит монитор контроля температуры для поддержания рабочей температуры батарейного блока. Этот монитор контроля температуры обеспечивает тепло в режиме холостого хода. Монитор контроля температуры содержит сеть трубопровода для обеспечения текучей среды теплоносителя через батарейный блок. Сеть трубопровода содержит основной контур трубопровода и, по меньшей мере, один блок перемещения текучей среды, такой как насос или вентилятор. Сеть трубопровода включает в себя локальный контур трубопровода каждого батарейного блока и обеспечивает прохождение среды теплоносителя. Тепло, содержащееся в среде теплоносителя, передается к элементам батареи за счет конвекции.In an embodiment of the invention, the power compensator comprises a temperature monitoring monitor to maintain the operating temperature of the battery pack. This temperature monitor provides heat in idle mode. The temperature control monitor comprises a piping network for providing a coolant fluid through the battery pack. The piping network comprises a main piping loop and at least one fluid transfer unit, such as a pump or fan. The pipeline network includes a local pipeline circuit of each battery pack and ensures the passage of the coolant medium. The heat contained in the medium is transferred to the battery cells due to convection.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения локальный контур трубопровода содержит первый конец для приема потока газообразной среды и второй конец для выпуска газообразной среды. В варианте осуществления изобретения газообразная среда содержит преимущественно воздух. Дополнительно, основной контур трубопровода содержит сторону впуска для обеспечения горячего воздуха и сторону выпуска для приема отработанного воздуха. Каждый первый ввод каждого локального контура трубопровода соединен со стороной впуска основного контура трубопровода. Каждый второй конец каждого локального контура трубопровода соединен со стороной выпуска основного контура трубопровода. Все соединения между основным контуром трубопровода и каждым локальным контуром трубопровода содержат соединительные трубопроводы. Главный контур содержит, по меньшей мере, один вентилятор и средство, обеспечивающее тепло. В варианте осуществления изобретения основной контур трубопровода заземлен и, следовательно, имеет нулевой потенциал земли. Каждый локальный контур трубопровода имеет тот же потенциал, что и батарейный блок, в котором размещен локальный контур трубопровода. В дополнительном варианте осуществления изобретения каждый соединительный трубопровод содержит трубку из теплостойкого и электроизоляционного материала, например из керамики.According to an embodiment of the invention, the local pipeline circuit comprises a first end for receiving a gaseous medium stream and a second end for discharging a gaseous medium. In an embodiment of the invention, the gaseous medium contains mainly air. Additionally, the main circuit of the pipeline contains an inlet side for providing hot air and an exhaust side for receiving exhaust air. Each first input of each local pipe loop is connected to the inlet side of the main pipe loop. Each second end of each local pipe loop is connected to the discharge side of the main pipe loop. All connections between the main circuit of the pipeline and each local circuit of the pipeline contain connecting pipelines. The main circuit contains at least one fan and means for providing heat. In an embodiment of the invention, the main circuit of the pipeline is grounded and therefore has zero ground potential. Each local pipeline circuit has the same potential as the battery pack in which the local pipeline circuit is located. In a further embodiment of the invention, each connecting conduit comprises a tube of heat-resistant and electrical insulating material, for example, ceramic.

В другом дополнительном варианте осуществления изобретения монитор контроля температуры в течение рабочего режима батарейного блока обеспечивает холодный воздух для избавления от тепла, создаваемого элементами батареи.In another additional embodiment of the invention, the temperature monitoring monitor during the operating mode of the battery pack provides cold air to get rid of the heat generated by the battery cells.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения система компенсатора мощности содержит систему управления параметрами и работой компенсатора мощности. Система управления состоит из монитора контроля заряда для поддержания заряда и разряда соответственно устройства накопления энергии. Поскольку состояние зарядки и разрядки натрий-металл-хлоридной батареи, являющееся сложным состоянием заряда (SOC) батареи, не может быть измерено, то оно должно быть оценено. Кроме того, ток батареи невозможно измерить с достаточной точностью. Поэтому монитор контроля заряда содержит SOC-модуль для оценки и прогнозирования состояния заряда батареи. According to an embodiment of the invention, the power compensator system comprises a system for controlling the parameters and operation of the power compensator. The control system consists of a charge control monitor to maintain charge and discharge, respectively, of the energy storage device. Since the state of charge and discharge of the sodium-metal-chloride battery, which is the complex state of charge (SOC) of the battery, cannot be measured, it must be evaluated. In addition, the battery current cannot be measured with sufficient accuracy. Therefore, the charge control monitor contains an SOC module for estimating and predicting the state of charge of the battery.

Элемент натрий-металл-хлоридной батареи содержит электролит, заключенный в керамическом разделительном сосуде. Снаружи разделительного сосуда элемента батареи содержится натрий, который является первым электродом. Второй электрод содержит пару медных покрытых никелем электродов, к которым подключена металлическая структура, помещенная в электролит. Когда происходит заряд или разряд батареи, фронт реакции распространяется внутрь элемента от керамического сосуда. Таким образом, процессы зарядки и разрядки распространяются в одном и том же направлении и начинаются от керамического сосуда. В результате множества циклов зарядки и разрядки внутри элемента батареи образуются множество областей, определяющих области эффективной мощности и области неэффективной мощности. Следовательно, модуль SOC должен учитывать сумму областей только с представленной эффективной мощностью.The sodium-metal-chloride battery cell contains an electrolyte enclosed in a ceramic separation vessel. Outside the separation vessel of the battery cell, sodium is contained, which is the first electrode. The second electrode contains a pair of nickel-plated copper electrodes to which a metal structure connected to the electrolyte is connected. When a battery is charged or discharged, the reaction front propagates into the cell from the ceramic vessel. Thus, the processes of charging and discharging propagate in the same direction and begin from a ceramic vessel. As a result of a plurality of charge and discharge cycles, a plurality of areas are formed within the battery cell defining areas of effective power and areas of inefficient power. Therefore, the SOC module should only take into account the sum of the regions with the presented effective power.

Модуль (SOC) содержит виртуальную модель батареи. Виртуальная модель содержит множество частей модели, представляющих специфические соотношения параметров и входных величин. То есть, виртуальная модель содержит модель измерительной части, содержащую соотношение между напряжением, током, температурой и другими параметрами. Кроме этого, виртуальная модель содержит часть модели для оценки фактической величины SOC, содержащую средство памяти для исторических данных. Виртуальная модель содержит также модель части для прогнозирования будущей SOC-величины, содержащейся в расчетной модели. Другая модель части относится к историческим данным, к таким как событие зарядки, событие разрядки, восстановление данных и тому подобное.The module (SOC) contains a virtual battery model. The virtual model contains many parts of the model, representing specific relations between parameters and input quantities. That is, the virtual model contains a model of the measuring part containing the relationship between voltage, current, temperature and other parameters. In addition, the virtual model contains a part of the model for estimating the actual SOC value containing a memory facility for historical data. The virtual model also contains a part model for predicting the future SOC value contained in the calculation model. Another part model relates to historical data, such as a charging event, a discharge event, data recovery, and the like.

Основной задачей виртуальной модели является определение SOC-величины, которая представляет остаточную емкость батареи. SOC-величина может быть представлена процентным соотношением величины от полной емкости батареи. Другая задача для поддержания батареи содержит такой заряд и разряд батареи, чтобы никогда не происходил перезаряд и переразряд, и чтобы температура батареи всегда находилась в допустимом диапазоне.The main task of the virtual model is to determine the SOC value, which represents the residual capacity of the battery. The SOC value can be represented as a percentage of the total battery capacity. Another task for maintaining the battery contains such a charge and discharge of the battery so that never recharging and overdischarging, and that the temperature of the battery is always in the acceptable range.

Использование виртуальной модели батареи позволяет SOC-модулю прогнозировать SOC-величину на ближайший момент времени в зависимости от распределения мощности и длительности. При использовании емкости батареи в ситуации компенсации мощности прогнозируемая SOC-величина определяет, достаточно ли емкости для заданной миссии. Если, например, в линии передач недостаток мощности, прогнозируемая SOC-величина покажет, достаточно ли емкости батареи для обеспечения энергией в течение определенного периода времени. Это может происходить после аварии в питающей линии и перед тем, как питание начинает обеспечиваться от других источников, например во время периода запуска генератора. При избытке генерируемой энергии в линии передачи, например из-за аварии, прогнозируемая SOC-величина немедленно покажет, может ли батарея принять энергию из линии передачи. Следовательно, компенсатор мощности в соответствии с изобретением способен как обеспечивать энергией, так и принимать энергию из линии передачи в течение короткого времени, порядка миллисекунд, так же, как и на более длительную перспективу, порядка минут.Using a virtual battery model allows the SOC module to predict the SOC value for the nearest time, depending on the power distribution and duration. When using battery capacity in a power compensation situation, the predicted SOC value determines whether there is enough capacity for a given mission. If, for example, there is a lack of power in the transmission line, the predicted SOC value will show if the battery capacity is sufficient to provide energy for a certain period of time. This can occur after an accident in the supply line and before the supply starts to be provided from other sources, for example during the start-up period of the generator. If there is an excess of generated energy in the transmission line, for example due to an accident, the predicted SOC value will immediately show if the battery can receive energy from the transmission line. Therefore, the power compensator in accordance with the invention is capable of both providing energy and receiving energy from the transmission line for a short time, of the order of milliseconds, as well as for a longer perspective, of the order of minutes.

В варианте осуществления изобретения система управления содержит множество датчиков для восприятия напряжения, тока температуры и других параметров. Для питания электрической энергией этих датчиков система содержит в каждом блоке батарей блок источника питания. Этот блок источника питания гальванически изолирован от земли и имеет тот же потенциал, что и батарейный блок. Источник питания может иметь топливный элемент, солнечный элемент, термоэлектрический элемент такой, например, как элемент Пельтье или другое. В варианте осуществления изобретения блок источника питания содержит средство батареи. Для отправки информации к системе управления каждый датчик может связываться с помощью беспроводной системы связи или оптоволоконного кабеля. Каждая батарея для передачи информации может также содержать центральный блок связи. In an embodiment of the invention, the control system comprises a plurality of sensors for sensing voltage, temperature current, and other parameters. To supply electric energy to these sensors, the system contains a power supply unit in each battery pack. This power supply unit is galvanically isolated from earth and has the same potential as the battery unit. The power source may have a fuel cell, a solar cell, a thermoelectric cell such as, for example, a Peltier element or another. In an embodiment of the invention, the power supply unit comprises battery means. To send information to the control system, each sensor can communicate using a wireless communication system or fiber optic cable. Each battery for transmitting information may also comprise a central communication unit.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения на каждом гальванически изолированном батарейном блоке размещен модуль связи. Модуль содержит средство радиосвязи, источник питания и множество считывающих преобразователей. Модуль связи также гальванически изолирован от земли и имеет тот же потенциал батарейного блока. Модуль может сообщаться с локальной беспроводной сетью, такой как сеть WLAN или Bluetooth. Воспринимаемые величины, такие как напряжение, ток и температура, передаются предпочтительно в цифровом виде. Для экономии потребления энергии сообщение выполняется в короткие периоды времени.According to an embodiment of the invention, a communication module is arranged on each galvanically isolated battery pack. The module contains radio communications, a power source, and a plurality of read converters. The communication module is also galvanically isolated from earth and has the same battery pack potential. The module can communicate with a local wireless network, such as a WLAN or Bluetooth network. Perceived values, such as voltage, current, and temperature, are preferably transmitted digitally. To save energy consumption, the message runs in short periods of time.

Следовательно, средство связи требуют электропитания только в течение короткого времени в процентном соотношении. Сообщение может производиться предпочтительно на частоте 2 ГГц. Источник питания в одном варианте осуществления содержит резервную батарею и средство, обеспечивающее электрической энергией. Такое средство энергии может содержать любой тип конфигурации генератора, например солнечный элемент, элемент Пельтье, топливным элементом или другое средство.Consequently, communications require power only for a short time as a percentage. Communication can be done preferably at a frequency of 2 GHz. The power source in one embodiment comprises a backup battery and means providing electrical energy. Such an energy means may comprise any type of generator configuration, for example a solar cell, a Peltier cell, a fuel cell, or other means.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения SOC-величина оценивается по величине тока, полученной из множества параллельных вычислений, с помощью виртуальной модели батареи. Первая величина напряжения на батарейном блоке вычисляется по измеренному току. Параллельно с этим напряжение вычисляется по множеству выбранных значений тока, каждое из которых имеет небольшие отклонения от измеренной величины тока. Каждое такое вычисленное значение напряжения сравнивается с фактическим значением измеренного напряжения. Когда достигаются близкие соответствие между расчетным и измеренным значениями напряжения, то значение входного тока при согласованном вычислении принимается как фактическое значение тока.According to a further embodiment of the invention, the SOC value is estimated from a current value obtained from a plurality of parallel calculations using a virtual battery model. The first voltage value on the battery pack is calculated from the measured current. In parallel, the voltage is calculated from the set of selected current values, each of which has small deviations from the measured current value. Each such calculated voltage value is compared with the actual value of the measured voltage. When a close correspondence is reached between the calculated and measured voltage values, then the value of the input current in the coordinated calculation is taken as the actual current value.

В первом аспекте изобретения цель достигается компенсатором мощности для линии передачи электрической энергии, причем компенсатор содержит преобразователь источника напряжения и устройство накопления энергии, в котором устройство накопления энергии содержит высоковольтное средство батареи, имеющее режим отказа при коротком замыкании. В дополнительном варианте осуществления изобретения устройство накопления энергии содержит высокоэнергоемкую, высокотемпературную натрий-металл-хлоридную батарею. В еще одном дополнительном варианте осуществления компенсатор мощности дополнительно содержит монитор контроля температуры для поддержания температуры средства батареи в рабочем диапазоне. В дополнительном варианте компенсатор дополнительно содержит систему управления, содержащую монитор контроля заряда для обеспечения состояния оценки заряда средства батареи. В дополнительном варианте осуществления монитор контроля заряда содержит SOC-модуль, содержащий виртуальную модель батареи, для обеспечения параллельных расчетов тока батареи.In a first aspect of the invention, the goal is achieved by a power compensator for an electric energy transmission line, wherein the compensator comprises a voltage source converter and an energy storage device, wherein the energy storage device comprises a high voltage battery means having a short circuit failure mode. In a further embodiment, the energy storage device comprises a high energy, high temperature sodium metal chloride battery. In yet a further embodiment, the power compensator further comprises a temperature control monitor to maintain the temperature of the battery means in the operating range. In a further embodiment, the compensator further comprises a control system comprising a charge monitoring monitor for providing a state of charge evaluation of the battery means. In a further embodiment, the charge control monitor comprises an SOC module comprising a virtual battery model for providing parallel calculations of battery current.

Во втором аспекте изобретения цели достигаются с помощью способа для обеспечения компенсации мощности в линии передачи электрической энергии, способ содержит формирование устройства накопления энергии средства батареи, содержащей множество последовательно соединенных батарейных блоков, имеющих режим отказа при коротком замыкании, для достижения напряжения около 6кВ и выше, обеспечение в первом режиме работы электрической энергией из батарейных блоков линии передачи и прием во время второго режима работы электрической энергии из линии передачи в батарейные блоки. В дополнительном варианте осуществления способа каждый режим работы содержит оценку состояния заряда средства батареи.In a second aspect of the invention, goals are achieved by a method for providing power compensation in an electric power transmission line, the method comprising forming an energy storage device of a battery means comprising a plurality of series-connected battery units having a short circuit failure mode to achieve a voltage of about 6 kV and higher, providing in the first mode of operation with electric energy from the battery blocks of the transmission line and receiving during the second mode of operation of electric energy from ii transmission of battery packs. In a further embodiment of the method, each operating mode comprises an assessment of the state of charge of the battery means.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В полном объеме основные характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны для специалистов в данной области из приведенного ниже подробного описания и прилагаемых чертежей.In full, the main characteristics and advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art from the following detailed description and the accompanying drawings.

Фиг.1. Принципиальная схема компенсатора мощности, соответствующего настоящему изобретению.Figure 1. Schematic diagram of a power compensator in accordance with the present invention.

Фиг.2. Вид сбоку устройства накопления энергии, содержащего множество батарейных блоков в соответствие с настоящим изобретением.Figure 2. A side view of an energy storage device comprising a plurality of battery packs in accordance with the present invention.

Фиг.3. Принципиальная схема расположения компенсатора мощности, включающего в себя монитор контроля температуры и монитор контроля заряда.Figure 3. Schematic diagram of the location of the power compensator, which includes a temperature control monitor and a charge control monitor.

Фиг.4. Вид сбоку устройства накопления энергии и монитора контроля температуры.Figure 4. Side view of an energy storage device and a temperature control monitor.

Фиг.5. Дополнительный вариант осуществления изобретения с монитором контроля температуры.Figure 5. An additional embodiment of the invention with a temperature control monitor.

Фиг.6. Еще дополнительный вариант осуществления изобретения со способностью восстановительного запуска. 6. Another additional embodiment of the invention with the ability to restart.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретенияDescription of a preferred embodiment of the invention

Принципиальная электрическая схема компенсатора 1 мощности, подключенного через трансформатор 2 к линии передачи электрической энергии, приведена на фиг.1. Компенсатор мощности содержит преобразователь 4 источника напряжения, средство 6 конденсатора и устройство 5 накопления энергии. Преобразователь источника напряжения содержит, по меньшей мере, шесть самокоммутируемых полупроводниковых коммутаторов, каждый из которых зашунтирован встречно-параллельным диодом. Преобразователь источника напряжения со стороны переменного тока подключен к трансформатору, а со стороны постоянного тока - к средству конденсатора и к устройству накопления энергии. A circuit diagram of a power compensator 1 connected through a transformer 2 to an electric energy transmission line is shown in FIG. 1. The power compensator comprises a voltage source converter 4, a capacitor means 6 and an energy storage device 5. The voltage source converter contains at least six self-switching semiconductor switches, each of which is shunted by an anti-parallel diode. The voltage source converter is connected to the transformer from the AC side, and from the DC side to the capacitor means and to the energy storage device.

Устройство накопления энергии содержит множество последовательно соединенных батарейных блоков 7. В варианте осуществления, показанном на фиг.2, четыре батарейных блока 7a-7d, размещены на стойке 8. Каждый батарейный блок имеет положительную клемму 9 и отрицательную клемму 10. В показанном варианте осуществления каждый батарейный блок имеет напряжение 1500 В, и соответственно, устройство накопления энергии содержит четыре батарейных блока, соединенных последовательно, и имеет уровень напряжения 6 кВ. При этом может собираться последовательно значительно больше батарей, что в результате дает более высокий уровень напряжения. The energy storage device comprises a plurality of series-connected battery packs 7. In the embodiment shown in FIG. 2, four battery packs 7a-7d are arranged on a rack 8. Each battery pack has a positive terminal 9 and a negative terminal 10. In the embodiment shown, each the battery pack has a voltage of 1500 V, and accordingly, the energy storage device comprises four battery packs connected in series and has a voltage level of 6 kV. However, significantly more batteries can be collected in series, resulting in a higher voltage level.

Устройство накопления энергии содержит высокоэнергоемкие, высокотемпературные батареи, содержащие натрий-металл-хлоридные элементы батареи, имеющие рабочую температуру в диапазоне 270-340°C. Каждый батарейный блок содержит теплоизоляционный корпус, содержащий множество соединенных последовательно элементов батареи. Батареи в режимах заряда или разряда выделяют тепло. В режиме холостого хода для поддержания рабочих температурных условий, тепло обеспечивается извне батареи. Поэтому батарейный блок содержит локальный контур трубопровода, имеющий первое отверстие 11 для приема потока газообразной среды, и второе отверстие 12 для выпуска газообразной среды.The energy storage device contains high energy-intensive, high-temperature batteries containing sodium-metal-chloride battery cells having an operating temperature in the range of 270-340 ° C. Each battery pack contains a heat-insulating housing containing a plurality of battery cells connected in series. Batteries in charge or discharge modes produce heat. In idle mode, to maintain operating temperature conditions, heat is provided from outside the battery. Therefore, the battery pack contains a local pipeline circuit having a first opening 11 for receiving a gaseous medium flow, and a second opening 12 for discharging a gaseous medium.

Натрий-металл-хлоридный элемент батареи содержит электролит, содержащийся в керамическом разделительном сосуде. Когда происходит заряд или разряд элемента фронт реакции распространяется внутрь от керамического сосуда. Таким образом, заряд и разряд распространяются в одном и том же направлении и начинаются от керамического сосуда. В результате множества циклов заряда и разряда внутри элемента батареи формируются области, определяющие области эффективной мощности и области неэффективной мощности.The sodium-metal-chloride element of the battery contains an electrolyte contained in a ceramic separation vessel. When a charge or discharge of an element occurs, the reaction front propagates inward from the ceramic vessel. Thus, charge and discharge propagate in the same direction and start from a ceramic vessel. As a result of many charge and discharge cycles, regions are formed inside the battery cell that define the regions of effective power and regions of inefficient power.

На фиг.3 приведен дополнительный вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления компенсатор 1 энергии содержит не только преобразователь 4 источника напряжения и устройство 5 накопления энергии, но также и монитор контроля 13 температуры и систему 14 управления, содержащую множество средств 39 датчика, средство 41 компьютера и монитор 15 контроля заряда. Монитор контроля заряда содержит модуль 16 для оценки состояния заряда батареи. Монитор контроля 13 температуры содержит сеть трубопровода для размещения среды теплоносителя. Сеть трубопровода содержит основной контур 17 трубопровода, локальный контур 18, находящийся в каждом батарейном блоке, и множество соединительных трубопроводов 19, соединяющих основной контур с локальными контурами. Монитор контроля температуры содержит, по меньшей мере, одно средство, обеспечивающее теплом, и блок, перемещающий текучую среду для циркуляции среды теплоносителя по сети трубопровода. При циркуляции среды теплоносителя по каждой батарее тепло обеспечивается батарее конвекционным путем.Figure 3 shows an additional embodiment of the invention. In this embodiment, the energy compensator 1 comprises not only a voltage source converter 4 and an energy storage device 5, but also a temperature control monitor 13 and a control system 14 comprising a plurality of sensor means 39, computer means 41 and a charge control monitor 15. The charge control monitor comprises a module 16 for assessing the state of charge of the battery. The temperature monitoring monitor 13 comprises a pipeline network for accommodating a heat transfer medium. The pipeline network comprises a main circuit 17 of the pipeline, a local circuit 18 located in each battery pack, and a plurality of connecting pipelines 19 connecting the main circuit with the local circuits. The temperature control monitor comprises at least one means providing heat and a unit moving the fluid to circulate the coolant medium through the pipeline network. When the coolant medium circulates through each battery, heat is provided by the convection battery.

В приведенном варианте осуществления среда теплоносителя содержит воздух, и блок, перемещающий текучую среду, содержит вентилятор.In the above embodiment, the coolant medium contains air, and the fluid moving unit includes a fan.

На фиг.4 монитор 13 контроля температуры схематически разделен на основной контур 17 трубопровода и общий локальный контур 18 трубопровода. В этом варианте осуществления локальный контур трубопровода имеет потенциал высокого напряжения, а основной контур имеет потенциал земли. Соединительные трубопроводы, соединяющие основной контур трубопровода с локальным контуром трубопровода, должны не только иметь электрическую изоляцию, но и выдерживать жидкую текучую среду, имеющую температуру приблизительно 300°C. Основной контур в этом варианте осуществления содержит отдельный вентилятор 20 и часть 21 трубопровода для каждого батарейного блока. Каждая часть трубопровода содержит элемент 22, обеспечивающий теплом для поставки тепла батарейному блоку. Элемент, обеспечивающий теплом, может содержать резистивный элемент для подключения к низковольтному источнику питания.4, the temperature monitoring monitor 13 is schematically divided into a main pipe circuit 17 and a common local pipe circuit 18. In this embodiment, the local pipeline circuit has a high voltage potential, and the main circuit has an earth potential. Connecting pipelines connecting the main circuit of the pipeline with the local circuit of the pipeline must not only be electrically insulated, but also withstand liquid fluid having a temperature of approximately 300 ° C. The main circuit in this embodiment comprises a separate fan 20 and a pipe portion 21 for each battery pack. Each part of the pipeline contains an element 22 that provides heat for supplying heat to the battery unit. The heat supply element may include a resistive element for connecting to a low voltage power source.

Дополнительная разработка монитора контроля температуры показана на фиг.5. В этом варианте осуществления основной контур монитора контроля температуры дополнительно содержит общую нагревательную систему 23, включающую в себя нагреватель 22 и общий вентилятор 20. В соответствии с этим вариантом осуществления это также предусматривается для охлаждения батарейных блоков. Для этого размещают контур 25 охлаждения с охладителем 26 и общим охлаждающим вентилятором 27. Обеспечение охлаждением или нагреванием может быть выбрано переключением вентиля 28. В этом варианте осуществления показана нагревательная система, содержащая расширенный контур, проходящий через устройство 31, сохраняющее тепло. Дополнительно система содержит второй контур 29, проходящий через теплообменник 32, для обмена теплом со второй системой 33 текучей среды, которая может содержать охлаждающую воду для вентилей преобразователя источника напряжения. Нагревательная система также содержит расширенный контур, проходящий через второй теплообменник 35 для обмена теплом со второй нагревательной системой 34, которая может быть системой обогрева здания.A further development of the temperature control monitor is shown in FIG. In this embodiment, the main circuit of the temperature monitoring monitor further comprises a common heating system 23 including a heater 22 and a common fan 20. According to this embodiment, this is also provided for cooling the battery packs. To do this, place the cooling circuit 25 with a cooler 26 and a common cooling fan 27. The provision of cooling or heating can be selected by switching the valve 28. In this embodiment, a heating system is shown comprising an expanded circuit passing through a heat storage device 31. Additionally, the system comprises a second circuit 29, passing through the heat exchanger 32, for exchanging heat with the second fluid system 33, which may contain cooling water for the valves of the voltage source converter. The heating system also includes an expanded circuit passing through a second heat exchanger 35 for exchanging heat with a second heating system 34, which may be a building heating system.

На фиг.6 представлена принципиальная схема компенсатора для возможности восстановительного запуска. Используя те же ссылки, что и на фиг.1, компенсатор мощности соединен с линией передачи электрической энергии через трансформатор. Компенсатор содержит преобразователь 4 источника напряжения, средство 6 конденсатора и устройство 5 накопления энергии. В показанном варианте осуществления запас накопленной энергии содержится в средстве батареи. Преобразователь источника напряжения со стороны переменного тока подключен к трансформатору и со стороны постоянного тока подключен к средству конденсатора и к устройству накопления энергии. Компенсатор мощности содержит первый и второй главный коммутатор 40a, 40b для отключения средства батареи. Параллельно с главными коммутаторами размещены первая и вторая параллельные цепи, содержащие средство резистора 41a, 41b и вторичные коммутаторы 42a, 42b. Компенсатор мощности содержит также средство 44 управления для управления коммутаторами. Обычно средство управления принимает дополнительную мощность от отдельной обмотки 43 трансформатора.Figure 6 presents a schematic diagram of a compensator for the possibility of a recovery start. Using the same references as in FIG. 1, a power compensator is connected to a transmission line of electrical energy through a transformer. The compensator comprises a voltage source converter 4, a capacitor means 6 and an energy storage device 5. In the shown embodiment, the stored energy is stored in the battery means. The converter of the voltage source from the AC side is connected to the transformer and from the DC side is connected to the capacitor means and to the energy storage device. The power compensator comprises a first and second main switch 40a, 40b for disconnecting the battery means. In parallel with the main switches, the first and second parallel circuits are arranged, comprising resistor means 41a, 41b and secondary switches 42a, 42b. The power compensator also includes control means 44 for controlling the switches. Typically, the control means receives additional power from a separate transformer winding 43.

В случае нарушения питания сети средство управления также содержит средство батареи и средство компьютера для управления коммутаторами во время ситуации обесточенной сети.In the event of a power failure, the control means also comprises battery means and computer means for controlling the switches during a power outage situation.

Представленные варианты осуществления изобретения не должны быть ограничены рамками изобретения, а охватывают и другие варианты в объеме заявки, очевидные для специалистов в данной области техники.Presented embodiments of the invention should not be limited by the scope of the invention, but cover other options in the scope of the application, obvious to specialists in this field of technology.

Claims

1. A power compensator (1) for an electric energy transmission line (3), comprising a voltage source converter (4) having an alternating current side connected to the transmission line and a direct current side connected to the capacitor means (6) and to the storage device energy (5), characterized in that the power compensator is configured to provide a re-start of a de-energized power line, the energy storage device being configured to power a capacitor, and neighbors a high-voltage battery means having a short circuit failure mode, the first (40a) and second main switches (40b) for disconnecting the battery means from the capacitor means, and a control unit (44) for controlling the first and second switches, and the power compensator is configured to performing said recovery start by feeding the capacitor means from the battery means, and when the capacitor means is energized, it starts switching the voltage source converter, as a result, I have ac voltage energy to the transmission line.

2. The power compensator according to claim 1, wherein the first branch comprising the first resistor means (41a) and the first secondary switch (42a) is connected in parallel with the first main switch.

3. The power compensator according to claim 1, in which the second branch containing the second means of the resistor (41a) and the second secondary switch (42a) are connected in parallel with the second main switch.

4. The power compensator according to any one of the preceding paragraphs, wherein the energy storage device comprises a high energy high temperature sodium metal chloride battery.

5. The power compensator according to any one of claims 1 to 3, in which the power compensator further comprises a temperature monitor (13) to maintain the temperature of the battery means in the operating range.

6. The power compensator according to any one of claims 1 to 3, in which the power compensator further comprises a control system (14) including a charge monitoring monitor (15) to provide an assessment of the state of charge of the battery means.

7. The power compensator according to claim 5, in which the charge monitoring monitor comprises a charge state module (SOC) including a virtual battery model for providing parallel computation of the current flowing in the battery.

8. A method for providing a re-starting of a de-energized network comprising a voltage source converter (4), a capacitor means (6) and an energy storage device (5), characterized in that the capacitor means is fed from the energy storage device; start switching the voltage source converter; regulate the energy flow of the power compensator to or from the network depending on the balance of energy production and energy consumers connected to the network.

9. The method according to claim 8, wherein the power-supplying step comprises forming a current circuit including resistor means (41) in order to reduce the flow of current between the capacitor means and the energy storage device.

10. Computer-readable media, characterized in that it contains a stored computer program product, including instructions for the processor to perform the method in accordance with paragraphs 8 and 9.

11. The computer-readable medium of claim 10, wherein the computer program product is provided, at least in part, over a network such as the Internet.