CN102239320B - 具有瞬时控制的电力系统 - Google Patents

Abstract

公开一种电力系统(10)。电力系统可包括具有希望的操作速度范围的发动机(24)以及通过发动机机械驱动以便产生引导到外部载荷(12)的电力的发电机(26)。电力系统还可具有与发动机和发电机中的至少一个相联的能量储存装置(18)以及与发动机和能量储存装置通信的控制器(32)。控制器可被构造成确定发动机的速度偏离希望操作范围，并且根据确定，启动能量储存装置，以便吸收或补充引导到外部载荷的电力的至少一部分。

Description

具有瞬时控制的电力系统

技术领域

本发明总体涉及一种电力系统，并且更特别是涉及一种具有瞬时控制的电力系统。

背景技术

发电机组包括发电机和例如燃烧发动机的原动机的组合。由于燃料和空气的混合物在发动机内燃烧，形成驱动发电机以产生电能的机械转动。理想地，发动机以相对恒定的扭矩和速度驱动发电机，并且发电机因此产生具有相对恒定的特征(频率、电压等)的电力输出。

发电机组通常用作备用电源。也就是说，例如公共电网的主电源通常被连接成提供关键应用的电力供应，例如为医院或制造设施提供电力。并且，在主电源失效时，发电机组在线为关键应用提供备用电力。在主电源重新连接以便为关键应用提供电力时，发电机组回复到待机操作。虽然有效，但发电机组不能对突然的断电或复原进行立即响应。因此，在没有干涉的情况下，对关键应用的电力供应会出现中断。

发电机组会与不间断电源(UPS)结合使用。在大多数情况下，在主电源启动和在线的同时，UPS通过从主电源吸取电力来储存能量。以此方式，UPS用作能量储存装置。并且，如果主电源变得失效或不能连接时，UPS为关键应用提供即时备用电力，直到发电机组启动并达到速度为止，此时UPS会将载荷馈送责任返还给发电机组。

虽然组合式发电机组和UPS系统能够为整个电力失效提供可靠的解决方案，但该系统也会由于突然的载荷变化而出现性能的波动。也就是说，发动机以及发电机上的载荷会受到外界因素影响，这些外界因素不总是能得到准确控制。并且，载荷的突然变化会影响发动机的操作，继而造成发电机的电力输出特性的不希望的波动。

使发电机组提供的电力输出特性的波动最小化的尝试在2003年12月2日授权给Sinha的美国专利No.6,657,321(321专利)中描述。′321专利披露了一种不间断电源系统，该系统具有涡轮驱动的发电机和能量储存系统。能量储存系统被构造成通过调节供应到涡轮的燃料量并且通过调节由能量储存系统提供且由载荷所使用的补充直流电量来提供大致恒定的直流载荷电压。能量储存系统可用来在涡轮控制器反应于载荷变化的同时吸收和汲取瞬时电力。能量储存系统可包括例如电池的系统、飞轮、超导磁性能量储存系统或其组合。在一个实施例中，为了响应过大的直流载荷电压，能量储存系统用来吸收过大的直流电。在更特别的实施例中，通过能量储存系统吸收过大的直流电与提供减小的燃料量相结合来响应过大的直流载荷电压。

虽然′321专利的系统会有助于使直流电产生应用中的电力波动最小化，但该系统会受到限制。也就是说，只基于对直流电压输出(过大或不足)响应的控制在一些情况下是不充分的。另外，′321专利的系统会不能用于交流电力系统的应用。

发明内容

本发明的一个方面针对一种电力系统。该电力系统可以包括具有希望速度范围的发动机，以及通过发动机机械驱动以便产生引导到外部载荷的电力的发电机。该电力系统还可包括与发动机和发电机中的至少一个相联的能量储存装置，以及与发动机和能量储存装置通信的控制器。该控制器可被构造成确定发动机的速度偏离希望操作范围，并且根据该确定，启动能量储存装置来吸收或补充引导到外部载荷的电力的至少一部分。

本发明的另一方面针对另一种电力系统。该电力系统可包括具有希望操作范围并被构造成将电力提供给外部载荷的发电机组，以及与该发电机组相联的能量储存装置。该电力系统还可包括与发电机组和能量储存装置通信的控制器。该控制器可被构造成确定外部载荷的变化，并且在外部载荷的变化将造成发电机组的操作偏离希望操作范围时，启动能量储存装置，以便吸收或补充供应到外部载荷的电力的至少一部分。

在又一方面，本发明针对一种操作发电机组的方法。该方法可包括燃烧燃料和空气的混合物，以产生电力，并且将电力引导到外部载荷。该方法还可包括确定发电机组的发动机速度，并且将该发动机速度与希望发动机速度比较。该方法还包括根据比较，吸收或补充引导到外部载荷的电力的至少一部分。

附图说明

图1是示例性固定电力系统的示意图；以及

图2是说明用于操作图1的电力系统的示例性公开方法的流程图。

具体实施方式

图1说明根据一些公开的实施例的示例性电力系统10。电力系统10可被构造成为外部载荷12提供备用电力。在一个示例性实施例中，备用电力可包括在从公共电网14提供的电力中断时立即提供给外部载荷12的备用电力。但是可以考虑到在一些实施例中，电力系统10也可被构造成主电源(如果希望的话)。如图1所示，电力系统10可包括发电机组16和瞬时载荷管理系统(TLMS)18。发电机组16和TLMS18可彼此连接，并都通过电力传输网络20和连接装置22连接到外部载荷12。

公共电网14可以是产生电力并经由集中电网输送电力的电力产生和/或分配系统。在一个实施例中，公共电网14可被构造成用于外部载荷12的主电源。例如，公共电网14可包括核发电站、风力发电机、太阳能发电机、水力发电机等。在一个示例性实施例中，公共电网14可以是将电力提供给一个或多个用户的有偿电力产生和/或分配系统。在另一示例性实施例中，公共电网14可以是移动式、自支持电力产生和/或分配系统，例如机械(例如施工设备和/或农用设备)或机动车辆(例如汽车或卡车)。本领域的普通技术人员将理解到公共电网14可以根据外部载荷12的需要产生多相和/或不同频率的电力。在一个例子中，公共电网14可产生和/或提供交流电形式的电力，例如具有预调频率(例如50Hz、60Hz或任何其它适当频率)的三相交流电。

外部载荷12可以包括被构造成接收由公共电网14提供的电力并利用电力来进行一些类型的任务的任何类型的电力消耗系统或者装置。外部载荷12可以包括例如灯、马达、加热元件、电子电路、制冷装置、空气调节单元、计算机服务器等。在一个示例性实施例中，外部载荷12可包括利用不间断电力来进行一种或多种关键和/或敏感任务的一个或多个系统和/或装置。例如，利用不间断电力的电载荷12包括在医院、机场、计算机服务器、通信设施和/或工业设备中找到的那些。

传输网络20可体现为用于将公共电网14产生的电力分配到外部载荷12的任何电传输系统。例如，传输网络20可包括具有电站、传输线、连接设备(例如变压器、电开关、继电器、断路器和类似物)和用于在电网上分配电力的其它适当装置的系统。在一个实施例中，传输网络20的多个部分会埋置在地下和/或经由传输塔高架延伸。

连接装置22可包括能够将发电机组16、TLMS18、公共电网14和/或外部载荷12连接在一起的任何类型的电连接器或系统。例如，连接装置22可包括多种接线盒、电路中断装置、熔断器或可以适用于使得一个或多个系统相互电连接的任何其它部件。连接装置22还可或替代地包括被构造成减小或通过其它方式将发电机组16、TLMS18和/或公共电网14提供的电压调节到普通消费者的装置所使用的适当等级的变压器。

发电机组16可包括任何进行操作以便产生电的一个或多个部件。在一个实施例中，发电机组16可包括原动机24，其被连接以便机械转动为外部载荷12提供电力的发电机26。出于描述的目的，原动机24被描绘和描述成热力发动机，例如燃烧燃料和空气的混合物以便形成机械转动的内燃机或外燃机。本领域的普通技术人员将理解到原动机24可以是任何类型的燃烧式发动机，例如柴油发动机、汽油发动机或液态燃料驱动发动机。因此，原动机24可以具有希望的操作范围，并且在此范围内操作时，原动机24的性能可以基本上恒定、高效，且发电机26的电输出可具有基本上恒定的特性(例如电压、频率等)。在一个例子中，希望的操作范围可与原动机24的转动速度相关联。在原动机24的速度降低到希望操作范围以下时，会认为原动机24怠速，并且发电机26的电输出会降级。类似地，在原动机24的速度增加到希望操作范围以上时，会认为原动机24超速，并且发电机26的电输出又会降级。考虑到，如果希望，原动机24可替代地体现为非燃烧式能量源，例如燃料电池。

发电机26可以例如是通过原动机24机械驱动以便产生电力的交流感应发电机、永磁体发电机、交流同步发电机或开关磁阻发电机。在一个实施例中，发电机26可以包括多对极(未示出)，每对极具有布置在定子(未示出)的周边以便产生交流电的三个相。通过发电机26产生的电力可出于外接的目的而引导到外部载荷12。

TLMS18可包括用于产生和保持系统10的能量源的多个部件和子系统。特别地，TLMS18可包括功率电子器件(PE)28和能量储存装置30。能量储存装置30可包括可以以动能或势能形式储存能量的任何装置，例如飞轮(图1表示为F/W)、感应器、电池、电容器和/或流体蓄能器。提供给TLMS18的电力可以通过PE28使用，以便对能量储存装置30充电和/或保持其中的电荷。在正常操作过程中(即在公共电网14将电力提供给外部载荷12时)，TLMS18可从公共电网14接收电力。在公共电力中断期间(即发电机组16为外部载荷12提供电力时)，TLMS18可从发电机组16接收电力。在任何时刻，TLMS18可通过对能量储存装置30充电来选择性地吸收提供给外部载荷12的过大电力，或者通过经由PE28对能量储存装置30放电来补充引导到外部载荷12的电力。

在一个例子中，TLMS18可用作不间断电源(UPS)。即在公共电网14不能为外部载荷12提供电力时，并且在发电机组16逐步开始操作以达到所需电力输出之前，TLMS18可提供外部载荷12所需求的必要电力，使得对外部载荷12的电力供应基本上不间断。作为UPS，TLMS18需要在发电机组16从待机状态转变成完全操作状态所用的时间周期上生产外部载荷12的全部需求。

在另一例子中，TLMS18可只用来在发电机组16已经完全操作之后在变化载荷的情况下帮助保持发电机组16的恒定的电输出。在这种应用中，与TLMS18具有UPS功能的情况相比，TLMS18可具有较小的电容。例如，在发电机组16能够产生大约1000kw的应用中，TLMS18会只能够吸收并产生大约100-200kw且为大约5秒钟的短脉冲。在这种应用中，TLMS18不能用来将电力供应从公共电网转换到发电机组(反过来也一样)，而只能在瞬时载荷下使得发电机组16平稳操作。但是考虑到，如果希望，TLMS18可具有UPS和完全操作的瞬时能力。

PE28可体现为被构造成转换、调节和/或调整TLMS18内电力的产生、吸收和放电(即电力来往于能量储存装置30的流动)的电子器件。在一个实施例中，PE28可以被构造成通过从公共电网14和/或发电机组16接收固定或可变频率的交流电(AC)的输入并且通过将机械或电输出提供给能量储存装置30来调整电力流动。例如，PE28可体现为马达/发电机(图1所示的M/G)，马达/发电机可以通过公共电网14或发电机组16电驱动，以便机械地转动能量储存装置30的飞轮，由此将供应的电能转换成飞轮转动形式的储存动能。PE28可进一步被构造成在通过能量储存装置30机械或电驱动时输出可变或固定频率的交流电。例如，作为马达/发电机的PE28可以被能量储存装置30的飞轮机械驱动，以便产生引导到外部载荷12的电流，由此将储存的动能转换成电能。

如上所述，TLMS18可被构造成以多种操作模式来操作，包括与来自于公共电网14或发电机组16的恒定电力供应相关联的待机模式、与从公共电网14转换到发电机组16(反之亦然)的电力供应相关联的过渡模式、以及在外部载荷12出现突然的需求波动时与来自于发电机组16的电力供应相关联的瞬时模式。替代地，TLMS18可以只在过渡和瞬时模式中的一个操作(即在一些应用中TLMS18不设置成过渡操作)。在待机模式的操作过程中，在公共电网14能够维持外部载荷12时，PE28可将来自公共电网14的剩余电力提供给能量储存装置30，以便在能量储存装置30内保持所希望的储存能量等级。在来自于公共电网14的电力供应出现中断时(即在公共电网14失效或者不足以满足外部载荷12的需求时)并且在TLMS18在过渡模式下操作时，PE28可以从能量储存装置30抽取储存电力，以便适当维持外部载荷12，直到发电机组16可作为备用电源在线为止。替代地或另外，在发电机组16为外部载荷12提供电力时，PE28可造成能量储存装置30选择性地吸收或补充通过发电机组16提供给外部载荷12的电力，使得外部载荷12的波动载荷需求以有效和所需方式得到满足(即没有造成发电机组16的发动机速度偏离希望的操作范围)。因此，TLMS18可以设置控制器32，以有助于调整这些不同模式中的操作。

控制器32可以体现为单个或多个微型处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)等，其包括响应于多种输入来控制TLMS18的操作的部件。可以购买到的多种微型处理器可被构造成执行控制器32的功能。应该理解到控制器32可以容易地体现为与控制其它电力系统功能的微型处理器分开的微型处理器，或者控制器32可以与通用电力系统微型处理器集成，并且能够控制多种电力系统的功能和操作模式。如果与通用电力系统微型处理器分开，控制器32可经由数据链或其它方法与通用电力系统微型处理器通信。多种其它的公知电路可与控制器32相关联，包括电源电路、信号调节电路、致动器驱动器电路(即驱动电磁阀、马达或压电致动器的电路)、通信电路以及其它适当电路。

根据一个实施例，控制器32可以被构造成监测电力系统10的性能，并响应地调整TLMS18的操作。例如，控制器32可监测提供给外部载荷12的电力的电压、电流和/或频率特性。并且，为了响应供应电力的中断(在过渡操作过程中)或者为了响应供应电力偏离希望电力大小(在瞬时操作过程中)，控制器32会选择性地启动、停止或调节TLMS18的致动，以便补充或吸收引导到外部载荷12的电力。另外或替代地，控制器32可监测发电机组16的操作，更特别地监测原动机24的操作，并且为了响应操作中断或与希望操作范围的偏差(例如为了响应原动机24的怠速或超速)，控制器32会启动、停止或调节TLMS18的致动。以此方式，外部载荷12的实际需求会得到满足，而不造成发电机组16的操作偏离希望的操作范围(即不必为了响应载荷需求的突然增加或降低而造成原动机24显著怠速或超速)。

根据另一实施例，控制器32可预先地调整TLMS18的操作。特别地，为了响应外部载荷12的测量、计算或假设的电力需求变化，控制器32可以选择性地启动、停止或调节TLMS18的致动。类似地，为了响应希望载荷变化的指示，控制器32可以调整TLMS18的操作，以便在该变化可以被测量、计算或假设之前适应该变化。以此方式，在发电机组16实际上经历外部载荷12的预计需求变化之前(即需求变化造成原动机24和/或发电机26的不希望的性能之前)，外部载荷12的预计需求变化可以得到满足。

在过渡操作模式和瞬时操作模式的过程中，通过选择性地造成能量储存装置30充电或放电，控制器32可以调整TLMS18的操作，以便吸收或补充提供给外部载荷12的电力。例如，在过渡操作模式的过程中，为了响应从公共电网14提供给外部载荷12的电力突然中断，控制器32可造成能量储存装置30经由PE28将储存的电力释放到外部载荷12。并且这种放电会持续直到发电机组16完全操作并在线提供备用电力、直到来自外部载荷12的电力需求消失，或者直到能量储存装置30耗尽其电力储存。类似地，在过渡操作模式的过程中，在来自公共电网14的服务已经恢复，并且同时发电机组16正在停机，控制器32会使得PE28引导来自发电机组16的剩余电力，从而对能量储存装置30充电。这种充电会持续直到发电机组16不操作或者直到能量储存装置30完全充电为止。

在瞬时操作模式的过程中，控制器32会类似地造成能量储存装置30吸收或补充提供给外部载荷12的电力。例如，在发电机组操作过程中，并且为了响应载荷需求中的实际或预计突然增加，控制器32会使得PE28将电力从能量储存装置30释放到外部载荷12，以便补偿需求增加，使得发电机组16的操作保持在希望操作范围内(即防止原动机24的发动机速度怠速，并且根据需要保持发电机组16提供的电力特性)，并且载荷需求增加得到满足。类似地，为了在发电机组操作过程中响应载荷需求的实际或预计突然减小，控制器32会使得PE28引导来自发电机组16的过大电力，以便对能量储存装置30充电，并且补偿该减小，使得发电机组16的操作保持在希望的操作范围(即防止原动机24的发动机速度超速，并根据需要保持发电机组16提供的电力特性)。

在一个实施例中，能量储存装置30的速度会在充电或放电时变化。特别地，作为飞轮，能量储存装置30可在对应于储存电量的速度下转动。因此，在储存电量增加时，飞轮的速度可增加相应的量。类似地，在能量储存装置30内储存的电量减小时，飞轮的速度可减小相应的量。

控制器32可以被构造成在电力系统10的操作过程中保持能量储存装置30的希望速度，以准备将来的放电情况。在一个实施例中，希望速度可以是大约5000rpm，并且控制器32可在发电机组16和/或公共电网14的正常操作的过程中(在稳定状态操作的过程中)使得PE28以此速度连续机械驱动能量储存装置30。在充电情况下，在为了响应发电机组16的载荷需求的突然降低或停机、发电机组16产生的过大电力通过TLMS18吸收时，可以使得能量储存装置30的速度增加到最大极限。在一个例子中，最大极限可以是大约8000rpm，或者大于希望速度大约60％。在放电情况下，在TLMS18补充引导到外部载荷12的电力以满足载荷需求的突然增加从而有助于电力供应从公共电网14转换到发电机组16时，使得能量储存装置30的速度降低到大约3000rpm或希望速度的大约60％。

图2表示电力系统10的示例性操作。在下面的段落中将更加详细地描述图2，以便进一步说明公开的理念。

工业实用性

本发明的电力系统可以有效的方式为外部载荷提供恒定的电力。特别是，本发明的电力系统可在主电源失效或者恢复的过渡周期内使用，以有助于去往或来自备用电源的过渡电力供应。本发明的系统还可或替代地用于备用电源操作的瞬时周期，以适应突然的载荷变化，否则这些载荷变化会造成备用电源的无效或不希望的操作。图2说明了描述操作电力系统10以便将不间断电力提供给外部载荷12的示例性方法的流程图。现在将详细描述图2。

在电力系统10的操作过程中，控制器32可以监测与提供给外部载荷12的电力相关联和/或与外部载荷12的需求变化相关联的特性(步骤100)。例如，控制器32可以使用电流传感器、电压传感器、频率传感器、发动机速度传感器、内部计算或假设、操作者输入等来被动和/或主动地监测供应电压、供应电流、供应频率、发电机组性能(例如原动机性能)、公共设施操作和/或外部载荷需求变化。控制器32可接着使用这些监测的特性来确定在电力需求或电力供应中是否已经出现或将出现变化(即增加或减小)(步骤110)。即，控制器32可以使用该特性来确定从公共电网14到外部载荷的电力供应是否出现中断(即公共电网14是否已经失效且电力系统10是否正在过渡模式下操作)，或者在发电机组16的操作过程中，来自外部载荷12的电力需求是否突然变化或者将要变化(即电力系统10是否在瞬时模式下操作)。在任何的这些情况下，会具有提供给外部载荷12的电力具有不希望的特性(电压、频率等)的危险或具有不是最佳的原动机操作(例如怠速或超速)的危险。

如果公共电网14能够为外部载荷12提供足够的电力，控制器32可以继续供应和需求的监测(步骤110：否)(TLMS18处于待机模式，并且控制将返回到步骤100)。另外，如果希望，在公共电网14将电力充足地提供给外部载荷12的同时，公共电网14可以通过PE28同样对能量储存装置30充电或保持其电荷。例如，在一个实施例中，公共电网14可为PE28提供固定频率的交流电力。并且PE28可使用电力来对能量储存装置30充电(例如机械地转动能量储存装置30的飞轮到希望速度)。

如果公共电网14不能为外部载荷12提供适当的电力(步骤110：需求增加或者供应减小)(即如果公共电网14失效或者电力系统在过渡模式下操作)，TLMS18可以被启动，以便补偿引导到外部载荷12的电力(步骤120)，直到发电机组16可以启动并在线提供备用电力。在这种情况下，在从公共电网到发电机组电力供应的过渡过程中，能量储存装置30可以经由连接装置22补充引导到外部载荷12的电力，从而满足电力需求。一旦发电机组16在线并可用，发电机组16可从TLMS18承担载荷供给责任，并且控制会返回到步骤100。

如果在TLMS18在过渡模式的操作过程中，控制器32在步骤100确定公共电网14的功能已经恢复(步骤110：需求降低或供应增加)，TLMS18可以被启动，以便吸收通过发电机组16引导到外部载荷12的电力的至少一部分(步骤130)，直到发电机组16可以停止为止。一旦发电机组16停止，TLMS18可以返回到待机模式操作，并且如果希望通过公共电网14充电。在步骤130完成之后，控制可返回到步骤100。

再次返回到步骤110，如果电力系统10在瞬时模式下操作，并且来自外部载荷12的电力需求突然增加(步骤110：需求增加或供应减小)，TLMS18可以如上所述启动，从而补充引导到外部载荷12的电力(步骤120)，直到发电机组16可以从突然增加恢复，并且在将性能保持在希望操作范围内的同时提供备用电力。类似地，如果在步骤110，电力系统10在瞬时模式下操作，并且来自外部载荷12的电力需求突然降低(步骤110：需求降低或供应增加)，TLMS18可如上所述启动，从而吸收引导到外部载荷12的电力的至少一部分(步骤130)，直到发动机组16可从突然降低中恢复为止。

例如，在瞬时模式的操作过程中，在发电机组16为外部载荷12提供电力时，控制器32可以使用发动机速度传感器(未示出)来监测发电机组16的性能。接着，控制器32可将实际发动机速度与希望操作范围比较，以便确定原动机24是否怠速或超速。如果确定怠速，可以得出外部载荷12的需求突然增加，并且原动机24尚没能从载荷增加中恢复的结论。相比之下，如果确定超速，可以得出外部载荷12的需求突然减小，并且原动机24尚没能恢复的结论。基于速度比较，控制器32可以启动TLMS18，以便补充电力或吸收提供给外部载荷12的过大电力，直到发电机组16从载荷需求的突然增加或减小中恢复。

本发明的电力系统可具有广泛的应用。特别地，由于控制器32可以根据电力供应变化、载荷需求变化和/或发电机组性能(即实际或预计原动机速度偏差)来触发TLMS18的启动或停止，电力系统10能够提供大致恒定的电力供应。并且，虽然主要用于交流电载荷，本发明的电力系统还可或替代地用于直流电载荷。

本领域的普通技术人员将理解到可以对本发明的电力系统进行多种变型和改型。本领域的普通技术人员从说明书的考量和这里公开的电力系统的实施中明白其他的实施例。例如，考虑到TLMS18可以用作UPS和瞬时控制系统、独立瞬时控制系统或者与现有UPS结合使用的添加的瞬时控制系统。说明书和例子意于只是示例性的，本发明的真正范围通过权利要求及其等同物指明。

Claims (8)

1.一种电力系统(10)，包括：

发动机(24)，其具有希望的速度范围；

发电机(26)，其通过所述发动机机械驱动，以便产生引导到外部载荷(12)的电力；

能量储存装置(18)，其与所述发动机和所述发电机中的至少一个相联，所述能量储存装置能够：

在公共电源在线时，所述能量储存装置通过所述公共电源驱动；以及

在所述发动机和所述发电机在线时，所述能量储存装置通过所述发动机和所述发电机驱动；以及

控制器(32)，其与所述发动机和所述能量储存装置通信，所述控制器能够：

确定所述发动机的速度偏离所述希望的速度范围；并且

根据所述确定，启动所述能量储存装置，以便吸收或补充引导到所述外部载荷的电力的至少一部分；

所述电力系统能够用作公共电源的备用电力供应。

2.根据权利要求1所述的电力系统，其中：

所述能量储存装置包括飞轮(30)和相联的马达/发电机(28)；

在所述电力系统的正常操作过程中，所述飞轮通过所述马达/发电机连续机械驱动，从而以大于零的希望速度转动；

在电力吸收操作过程中，所述飞轮通过所述马达/发电机选择性地机械驱动；

在正常操作和电力吸收操作过程中，所述马达/发电机通过所述发电机电驱动；并且

在电力补充操作过程中，所述马达/发电机通过所述飞轮机械驱动。

3.根据权利要求2所述的电力系统，其中所述希望速度是大约5000rpm。

4.根据权利要求3所述的电力系统，其中：

所述飞轮在吸收电力时加速，并且在补充电力时减速；

在吸收和补充电力时，所述飞轮的速度被限制在希望范围内；并且

所述飞轮的所述希望范围是3000rpm到8000rpm。

5.根据权利要求1所述的电力系统，其中：

所述控制器还能够：

在所述电力系统离线时，确定从所述公共电源到所述外部载荷的电力供应中断；并且

根据所述确定，启动所述能量储存装置，以便补充引导到所述外部载荷的电力，直到所述电力系统在线为止。

6.一种操作发电机组(16)的方法，包括：

燃烧燃料和空气的混合物，以便产生电力；

将所述电力引导到外部载荷(12)；

确定所述发电机组的发动机速度，所述发电机组用作公共电源(14)的备用电力供应；

将所述发动机速度与希望的发动机速度比较；并且

根据所述比较，吸收或补充引导到所述外部载荷的电力的至少一部分；

在所述发电机组离线时，确定从所述公共电源到所述外部载荷的电力供应中断；并且

补充引导到所述外部载荷的电力，直到所述发电机组在线为止。

7.根据权利要求6所述的方法，其中吸收包括将电力转换成储存的机械转动能量，并且补充包括将储存的机械转动能量转换成电力。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在所述公共电源在线时，储存来自所述公共电源的电力；并且

在所述发电机组在线时，储存来自所述发电机组的电力；

其中引导到所述外部载荷的补充电力是被储存的电力。