Гибридная электростанция для повышения эффективности и улучшения динамической характеристики

ГИБРИДНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И УЛУЧШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ Гибридная электростанция, характеризующаяся, по существу, постоянной нагрузкой на генераторы, вне зависимости от мгновенных колебаний силовой нагрузки. Небольшие изменения силовой нагрузки приспосабливаются компонентами постоянного тока, такими как конденсаторы,аккумуляторные батареи, резисторы или их комбинации. Резисторы используются, чтобы потреблять энергию, когда нагрузки на электростанции генерируют избыточную энергию. Конденсаторы используются, чтобы накапливать и подавать энергию, когда нагрузки на электростанции требуют дополнительной энергии. Сокращение быстрых изменений силовой нагрузки генераторов позволяет генераторам функционировать более эффективно и со сниженными выбросами. Кроме того, электростанции, которые задействуют комбинации генераторов, нагрузок и устройств накопления энергии, имеют улучшенную динамическую характеристику. Буржо Эдвард Питер Кеннет (US) Медведев В.Н. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ТРАНСОУШЕН СЕДКО ФОРЕКС ВЕНЧЕРЗ ЛИМИТЕД (KY) Область техники, к которой относится изобретение Это описание, в общем, относится к сетям передачи энергии. Точнее, это описание относится к работе энергосистемы постоянного тока от одного или нескольких генераторов переменного или постоянного тока. Еще точнее, это описание относится к повышению эффективности генераторов переменного тока, когда те соединены с шиной постоянного тока, путем обеспечения почти постоянной нагрузки генераторов. Уровень техники Сети передачи энергии могут быть созданы из систем переменного тока, систем постоянного тока или комбинации из двух таких систем. Электрические сети переменного тока традиционно использовались во всем мире. Однако электрические сети постоянного тока имеют определенные преимущества. Электрические сети постоянного тока проще в конструировании и реализации, поскольку они не имеют реактивного сопротивления для энергосистемы. Более высокая эффективность генераторов может быть достигнута в системах постоянного тока, потому что передается только активная мощность. Кроме того,распараллеливание источников энергоснабжения просто, поскольку не требуется синхронизации, когда дополнительные источники питания или нагрузки привносятся в сеть. Следовательно, в электрических сетях, которые испытывают большие колебания в нагрузке на генераторах и требуют надежного управления, подходящей является комбинация систем постоянного тока и систем переменного тока. Один пример такой электрической сети можно найти на буровых платформах или судах, чтобы управлять бортовыми движителями. Буровые суда в океане не закреплены якорем,но динамически управляются, чтобы поддерживать желаемое положение в океане. Движители представляют собой винтовые приводы, которые могут иметь переменную скорость вращения и азимутальный угол лопастей. Они используются, чтобы поддерживать положение внутри заданных допусков бурового устройства. Эти движители управляются источниками энергоснабжения, находящимися на борту бурового судна. Любой сбой источника энергоснабжения может привести к смещению судна из допусков бурового устройства. В таком случае буровое устройство нужно будет механически разъединять и повторно объединять после того, как источник энергоснабжения восстановлен и положение бурового судна скорректировано. Один способ того, чтобы содействовать получению надежного источника энергоснабжения, использовать шину постоянного тока для энергоснабжения движителей и других компонентов. Такая система передачи энергии продемонстрирована на фиг. 1. В такой системе источник энергоснабжения в общем выполнен из генераторов переменного тока, соединенных с преобразователем 112 переменного тока в постоянный. Преобразователь переменного тока в постоянный подает энергию от генераторов переменного тока на промежуточную шину постоянного тока. Каждый двигатель или движитель, как и другие устройства, использующие промежуточную шину постоянного тока, на борту бурового судна соединен с промежуточной шиной постоянного тока посредством преобразователя переменного тока в постоянный. Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую стандартную шину напряжения постоянного тока, соединяющую несколько генераторных систем напряжения переменного тока с различными нагрузками. Энергосистема 100 включает в себя генераторы 102. Генераторы 102 соединены с шиной 104 переменного тока посредством разъединителей 106. Разъединители 106 позволяют удалять генераторы 102 от шины 104 переменного тока, когда они не используются или функционируют неисправно. Шина 104 переменного тока соединена с трансформатором 108, чтобы приспосабливать энергию для передачи в линию 110. Преобразователь 112 переменного тока в постоянный соединен с линией 110 и преобразует энергию переменного тока на линии 110 в энергию постоянного тока для вывода на промежуточную шину 120 постоянного тока. Соединены с шиной 120 постоянного тока преобразователи 130 постоянного тока в переменный. Преобразователи 130 постоянного тока в переменный преобразуют энергию постоянного тока на шине 120 постоянного тока в энергию переменного тока, использовать которую сконструировано большинство устройств. С преобразователями 130 постоянного тока в переменный соединена линия 132, к которой могут быть подсоединены нагрузки. Устройство 134 рассеяния энергии соединено с линией 132, и устройство 134 рассеяния энергии может быть, например, движителем. Кроме того, трансформатор 135 соединяется с линией 132, чтобы приспосабливать энергию для нагрузки 136. Нагрузка 136 может быть, к примеру, электрической лампочкой. Другой пример двигателя 134 может быть буровой лебедкой на борту буровой платформы. Буровая лебедка представляет собой механизм, который разматывает и наматывает буровой канат и традиционно включает в себя стальную катушку большого диаметра, тормоза и источник питания. Работа буровой лебедки по наматыванию бурового каната может требовать полной мощности генераторов на борту судна. Однако существуют условия функционирования, при которых буровая лебедка может не потреблять энергию. При обратном функционировании буровая лебедка может генерировать энергию, которая подается обратно на линию 132, когда сила тяжести способствует разматыванию бурового каната. Изменения силовой нагрузки могут происходить почти мгновенно. Быстрые изменения нагрузки на генератор требуют увеличения выходной мощности генератора,чтобы генерировать энергию, требуемую нагрузкой. Дизельные генераторы сконструированы так, чтобы потреблять топливо в оптимизированном количестве в небольшом диапазоне доступной выходной мощности. Затраты на дизельное топливо являются наибольшими издержками, вызываемыми функционированием дизельного генератора за время его существования. Следовательно, для оператора желательно, чтобы генератор продолжал работать в диапазоне выходной мощности, оптимизированном для потребления топлива. Обратимся теперь к фиг. 2, где рассмотрена кривая выходной мощности для дизельного генератора. Фиг. 2 представляет собой график, иллюстрирующий функционирование дизельного генератора. Кривая 220 отображает потребление топлива в килограммах на киловатт-час дизельным генератором при различных нагрузках двигателя (выходная мощность). Диапазон между 0 и 100% номинального выходного значения демонстрирует колебание отношения кг/(кВт/ч) или эффективность потребления топлива. Чтобы функционировать эффективно, на дизельном генераторе должен поддерживаться диапазон 230 силовой нагрузки. Если нагрузка возрастает или уменьшается, потребление топлива двигателем и эффективность изменяются. В дополнение к вопросам потребления топлива, скрубберы (газоочистители) на дизельных генераторах, которые уменьшают опасные выхлопы, чувствительны к объему выхлопа. Быстро изменяющаяся мощность двигателя изменяет величину потока выхлопа и химические компоненты выхлопа. Поскольку скруббер сконструирован так, чтобы функционировать оптимально при непрерывном и стабильном потоке выхлопа, выходное значение выбросов может не быть минимизировано, если силовая нагрузка быстро изменяется. Дополнительно динамическая характеристика дизельных генераторов ограничена. То есть дизельные генераторы могут не увеличивать выходную мощность достаточно быстро для того, чтобы соответствовать возрастающей силовой нагрузке на дизельном генераторе. Традиционно дополнительные дизельные генераторы могут быть подключены в реальном времени, если величина возрастания силовой нагрузки превышает величину возрастания выходной мощности дизельного генератора. Никакой дизельный генератор не работает эффективно, и это ведет к повышенному потреблению топлива и перерасходу энергии, когда силовая нагрузка становится пиковой. Со ссылкой на фиг. 3 генераторы и силовые нагрузки будут рассмотрены в отношении традиционной электростанции. Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую распределение энергии на традиционной электростанции 300. Электростанция 300 включает в себя генератор 302 переменного тока, соединенный с коммутационной панелью 308 посредством линии 306 переменного тока. Коммутационная панель 308 соединена с несколькими нагрузками. Например, типичные бортовые и буровые нагрузки представлены устройством 312 рассеяния энергии, соединенным с коммутационной панелью 308 посредством линии 310 переменного тока. Кроме того, коммутационная панель 308 соединена с преобразователем 318 переменного тока в постоянный. Преобразователь 318 переменного тока в постоянный соединен с линией 316 переменного тока и линией 320 постоянного тока. Дополнительные нагрузки могут быть подсоединены к линии 320 постоянного тока. Например, источник 322 света может быть соединен с линией 320 постоянного тока или преобразователем 324 постоянного тока в переменный. Преобразователь 324 постоянного тока в переменный соединяется с дополнительными нагрузками переменного тока, такими как устройство 326 рассеяния энергии. Устройство 326 рассеяния энергии может быть буровой лебедкой, как описано выше, или двигателем. Каждая из нагрузок 312, 322, 326 создает различные силовые нагрузки на генераторе 302 переменного тока. Результат на генераторе 302 переменного тока сейчас будет рассмотрен. Фиг. 4 А-4 Е представляют собой графики, иллюстрирующие потребление энергии на традиционной электростанции, такой как на фиг. 3. Линия 402 на фиг. 4 А обозначает потребление энергии на устройстве 312 рассеяния энергии. Бортовые нагрузки, такие как устройство 312 рассеяния энергии, действуют как постоянная нагрузка в течение длительных периодов времени, например часов, на генераторе 302 переменного тока. Линия 402 - положительное значение, обозначающее потребление энергии. Линия 404 на фиг. 4 В обозначает потребление энергии на устройстве 326 рассеяния энергии. Буровая лебедка, такая как устройство 326 рассеяния энергии, действует как переменная нагрузка, которая может быстро изменяться, например в миллисекунды, на генераторе 302 переменного тока. Линия 404 варьируется между положительным и отрицательным значениями, обозначая, что нагрузка иногда потребляет энергию, а иногда производит энергию. Линия 406 на фиг. 4 С обозначает потребление энергии на источнике 322 света. Источник 322 функционирует как постоянная нагрузка в течение длительных периодов времени,например часов, на генераторе 302 переменного тока. Полная мощность, передаваемая через преобразователь 318 переменного тока в постоянный, представлена путем прибавления линии 404 к линии 406 и показана на линии 408 на фиг. 4D. Линия 408 полное потребление энергии линии 320 постоянного тока относительно времени. Полная мощность, вырабатываемая генератором 302 переменного тока, показана на линии 410 на фиг. 4 Е и является суммой линий 408, 402. На традиционной электростанции 300 энергия, вырабатываемая генератором 302 переменного тока, изменяется во времени. Это ведет к нежелательным качествам, продемонстрированным генератором 302 переменного тока, как обозначено выше, включая неэффективное потребление топлива и слабую очистку выхлопов. Таким образом, существует необходимость в конструкции электростанции, которая производит в значительной степени постоянную нагрузку на генераторы переменного тока и улучшает динамическую характеристику. Краткое описание изобретения Электростанция включает в себя генератор переменного тока, преобразователь переменного тока в постоянный, соединенный с генератором переменного тока и шиной постоянного тока, и переключатель,соединенный с шиной постоянного тока. Электростанция дополнительно включает в себя систему компенсации активной мощности, соединенную с переключателем. Система компенсации активной мощности уменьшает колебания силовой нагрузки на электростанции. Переключатель может включать в себя преобразователь постоянного тока в постоянный. Система компенсации активной мощности может включать в себя устройства потребления энергии. Устройства потребления энергии могут быть резисторами. Электростанция может также включать в себя устройства накопления энергии. Устройства накопления энергии содержат ультраконденсаторы. Ультраконденсаторы могут быть соединены с одним или несколькими микроконтроллерами. Один или несколько микроконтроллеров могут регулировать ультраконденсаторы. Устройства накопления энергии могут включать в себя аккумуляторные батареи или вращательные машины. Способ уменьшения колебаний силовой нагрузки на генераторе включает в себя маршрутизацию энергии между генератором и устройством потребления энергии в течение периода времени, когда силовая нагрузка на генераторе ниже первого уровня. Устройство потребления энергии может включать в себя резистивный элемент. Первый уровень может быть частично основан на эффективности использования топлива генератором. Способ уменьшения колебаний силовой нагрузки на электростанции, оснащенной генератором,включает в себя маршрутизацию энергии между генератором и устройством накопления энергии в течение периода времени, когда силовая нагрузка на электростанции ниже первого уровня. Устройство накопления энергии накапливает энергию, предоставленную генератором. Устройство накопления энергии может включать в себя по меньшей мере один ультраконденсатор. Устройство накопления энергии может включать в себя по меньшей мере одну аккумуляторную батарею. Первый уровень может быть частично основан на эффективности использования топлива генератором. Способ может также включать в себя маршрутизацию энергии между генератором и устройством накопления энергии в течение периода времени, когда силовая нагрузка на электростанции выше второго уровня. Второй уровень может быть выше первого уровня. Устройство накопления энергии может доставлять энергию на электростанцию. Второй уровень может быть выбран, частично основываясь на эффективности использования топлива генератором. Способ дополнительно включает в себя маршрутизацию энергии между генератором и устройством потребления энергии в течение периода времени, когда силовая нагрузка на электростанции ниже третьего уровня. Третий уровень может быть ниже первого уровня. Третий уровень может быть выбран, основываясь частично на емкости устройства накопления энергии. Электростанция включает в себя средство генерации энергии, чтобы соответствовать силовой нагрузке электростанции. Электростанция также включает в себя средство уменьшения колебаний силовой нагрузки электростанции. Средство уменьшения колебаний может включать в себя средство потребления энергии. Средство уменьшения колебаний может включать в себя средство накопления энергии. Вышесказанное обрисовало в общих чертах признаки и технические преимущества настоящего изобретения, чтобы следующее подробное описание было более понятным. Дополнительные признаки и преимущества будут описаны в дальнейшем, что составит предмет формулы изобретения. Специалистам в данной области техники следует понимать, что концепция и специальные варианты осуществления, раскрытые здесь, могут быть легко использоваться, как основа для модификации или конструирования других структур для выполнения тех же целей, что и у настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники также следует понимать, что такие эквивалентные конструкции не отделяются от технологии изобретения, что изложено в прилагаемой формуле изобретения. Новые признаки, которые считаются характеристикой изобретения, как в отношении его организации, так и в отношении способа функционирования, вместе с дополнительными объектами и преимуществами будут более понятны из следующего описания при рассмотрении с прилагаемыми чертежами. Следует четко понимать, однако, что каждый из чертежей предусмотрен исключительно в иллюстративных и описательных целях и не является определяющим границы настоящего изобретения. Краткое описание чертежей Для более полного понимания настоящего изобретения сейчас делается ссылка на следующие описания, рассматриваемые вместе с прилагаемыми чертежами. Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую стандартную шину напряжения постоянного тока, соединяющую несколько генераторных систем напряжения переменного тока с различными нагрузками; фиг. 2 - график, иллюстрирующий функционирование дизельного генератора энергии; фиг. 3 - блок-схему, иллюстрирующую распределение энергии на традиционной электростанции; фиг. 4 А-4 Е - графики, иллюстрирующие потребление энергии на традиционной электростанции, та-3 024122 кой как на фиг. 3; фиг. 5 - блок-схему, иллюстрирующую распределение энергии на примерной электростанции с устройствами рассеяния энергии для потребления регенерированной энергии в соответствии с одним вариантом осуществления; фиг. 6 А-6 Е - графики, иллюстрирующие потребление энергии на примерной электростанции с резисторами для потребления регенерированной энергии в соответствии с одним вариантом осуществления; фиг. 7 - блок-схему, иллюстрирующую распределение энергии на примерной электростанции с компенсацией активной мощности в соответствии с одним вариантом осуществления; фиг. 8 А-8G - графики, иллюстрирующие потребление энергии на примерной электростанции с компенсацией активной мощности в соответствии с одним вариантом осуществления; фиг. 9 А-9G - графики, иллюстрирующие потребление энергии на примерной электростанции с компенсацией активной мощности и устройством накопления энергии ограниченной емкости в соответствии с одним вариантом осуществления; фиг. 10 - блок-схему, иллюстрирующую примерную систему компенсации активной мощности в соответствии с одним вариантом осуществления. Подробное описание изобретения Уменьшение колебаний нагрузки на генератор на электростанции может быть выполнено путем добавления устройств, которые рассеивают энергию в течение коротких периодов времени, когда силовые нагрузки непостоянны. В такой компоновке генератор может продолжать функционирование с более высоким выходом, тогда как устройства рассеяния энергии смещают (устраняют) энергию, сгенерированную некоторыми нагрузками. Без устройств рассеяния энергии для устранения энергии, сгенерированной нагрузками, генераторы должны снизить выходную мощность и позволить другим нагрузкам поглощать регенерированную энергию. Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую распределение энергии на примерной электростанции с устройствами рассеяния энергии для потребления регенерированной энергии в соответствии с одним вариантом осуществления. Гибридная электростанция 500 включает в себя генератор 502 переменного тока, соединенный с коммутационной панелью 508 посредством линии 506 переменного тока. Коммутационная панель 508 соединена с линией 506 переменного тока и линией 510 переменного тока. Устройство 512 рассеяния энергии соединено с линией 510 переменного тока. Устройство 512 рассеяния энергии может представлять, например, бортовые нагрузки. Коммутационная панель 508 также соединена с преобразователем 518 переменного тока в постоянный посредством линии 516 переменного тока. Преобразователь 518 переменного тока в постоянный обеспечивает энергию линии 520 постоянного тока. Источник 522 света соединяется с линией 520 постоянного тока. Кроме того, преобразователь 524 постоянного тока в переменный соединяется с устройством 526 рассеяния энергии и линией 520 постоянного тока. Устройство 526 рассеяния энергии может быть буровой лебедкой, как описано выше. Сверх того, преобразователь 532 постоянного тока в постоянный соединяется с устройством 534 рассеяния энергии и линией 520 постоянного тока. Устройство 534 рассеяния энергии может быть любым устройством, способным потреблять энергию. Например, устройство 534 рассеяния энергии может быть резистором, переменным резистором (варистором), гидравлическим тормозом или комбинацией вышеупомянутых устройств. Энергетическая потребность генератора 502 от нагрузок 512, 522, 526, 534 сейчас будет рассмотрена. Со ссылкой на фиг. 6 рассматриваются нагрузки в различных точках на гибридной электростанции 500. Фиг. 6A-6F представляют собой графики, иллюстрирующие потребление энергии на примерной электростанции с резисторами для потребления регенерированной энергии в соответствии с одним вариантом осуществления. Линия 602 на фиг. 6 А обозначает потребление энергии устройством 512 рассеяния энергии. Бортовые нагрузки, такие как устройство 512 рассеяния энергии, действуют как постоянная нагрузка в течение длительных периодов времени на электростанции. Линия 606 на фиг. 6 С обозначает потребление энергии источником 522 света. Источник 522 света действует как постоянная нагрузка в течение длительных периодов времени на гибридной электростанции 500. Линия 604 на фиг. 6 В обозначает потребление энергии устройством 526 рассеяния энергии. Буровая лебедка, такая как устройство 526 рассеяния энергии, имеет силовую нагрузку, которая быстро изменяется во времени, например в миллисекундные интервалы. В случае устройства 52 6 рассеяния энергии силовая нагрузка положительна в одно время и отрицательна в другое. В положительной части линии 604 устройство 526 рассеяния энергии потребляет энергию; в отрицательной части линии 604 устройство 526 рассеяния энергии подает энергию на электростанцию. В течение периода времени, когда устройство 526 рассеяния энергии подает энергию на гибридную электростанцию 500, генератор 502 переменного тока будет снижать выходную мощность, чтобы обеспечивать регенерированную энергию. Как описано выше, генератор 502 переменного тока утрачивает эффективность, когда выходная мощность снижена или быстро изменяется. Следовательно, устройство 534 рассеяния энергии может включаться посредством преобразователя 532 постоянного тока в постоянный, чтобы потреблять избыточную энергию на линии 520 постоянного тока. Это позволяет генератору 502 переменного тока продолжать функционирование при почти постоянной выходной мощности. Линия 608 на фиг. 6D обозначает потребление энергии устройством 534 рассеяния энергии. Линия 608 - с положительным значением, поскольку устройство 534 рассеяния энергии способно только потреблять энергию. Преобразователь 532 постоянного тока в постоянный включается тогда, когда было бы благоприятно добавить дополнительное потребление энергии для гибридной электростанции 500. В соответствии с одним вариантом осуществления линия 608 обозначает потребление энергии в общем равное по величине тому, что характерно для линии 604 в течение периода времени, когда линия 604 - с отрицательным значением. Следовательно, устройство 534 рассеяния энергии потребляет энергию, генерированную посредством устройства 526 рассеяния энергии. Преобразователь 532 постоянного тока в постоянный может быть включен в течение более длительного или более короткого периода времени в зависимости от состояния других нагрузок на гибридную электростанцию 500. Полная мощность, передаваемая через преобразователь 518 переменного тока в постоянный, обозначена линией 610 на фиг. 6 Е. Линия 610 - сумма линий 604, 606, 608. Полная мощность, вырабатываемая генератором 502 переменного тока, обозначена линией 612 на фиг. 6F. Линия 612 представляет собой сумму линий 610 и 602. Линия 612, обозначающая нагрузку на гибридную электростанцию 500, ограничена до более узкого диапазона по сравнению с линией 410 на фиг. 4 Е, когда устройство рассеяния энергии не применяется. Например, линия 612 имеет минимум 1 МВт, тогда как линия 410 имеет минимум 0 МВт. Добавление устройства 534 рассеяния энергии и преобразователя 532 постоянного тока в постоянный ограничивает снижение выходной мощности генератора 502 переменного тока, когда одна из нагрузок в гибридной электростанции 500 генерирует энергию. Наиболее неэффективный рабочий диапазон для генератора 502 переменного тока - при низкой выходной мощности, следовательно, эффективность генератора 502 переменного тока на гибридной электростанции 500 повышается путем отказа от работы генератора 502 переменного тока при низких силовых нагрузках. Электростанция может быть дополнительно приспособлена к тому, чтобы повышать эффективность, если энергия, генерированная нагрузками, может, вместо рассеяния, накапливаться и использоваться позднее, когда энергетическая потребность возрастет. В результате увеличение нагрузки на электростанцию приведет к высвобождению накопленной энергии, позволяя генератору переменного тока продолжить работу при в почти постоянной силовой нагрузке двигателя. Система для накопления энергии и подачи энергии в зависимости от условий на электростанции называется системой компенсации активной мощности. Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую распределение энергии на примерной электростанции с компенсацией активной мощности в соответствии с одним вариантом осуществления. Гибридная электростанция 700 включает в себя устройство 744 накопления энергии, соединенное с линией 520 постоянного тока посредством преобразователя 742 постоянного тока в постоянный. Устройство 744 накопления энергии может быть включено посредством преобразователя 742 постоянного тока в постоянный, когда дополнительная энергия должна быть подана на линию 520 постоянного тока. Устройство 744 накопления энергии также может быть включено, когда на линию 520 постоянного тока подается избыточная энергия, исходя из условия, чтобы энергия могла накапливаться устройством 744 накопления энергии. Устройство 744 накопления энергии может быть устройством накопления энергии,включающим в себя, но не ограниченным этим, натяжение пружины, топливные элементы, маховые колеса, конденсаторы, переменный конденсатор, ультраконденсаторы, аккумуляторные батареи или комбинацию вышеупомянутых устройств. В дополнение к устройству 744 накопления энергии гибридная электростанция 700 может, в одном варианте осуществления, также включать в себя устройство 534 рассеяния энергии, соединенное с преобразователем 532 постоянного тока в постоянный. При обращении теперь к фиг. 8 будет рассмотрена нагрузка на гибридную электростанцию 700 в различных точках. Фиг. 8A-8G представляют собой графики, иллюстрирующие потребление энергии на примерной электростанции с компенсацией активной мощности в соответствии с одним вариантом осуществления. Линии 602, 604, 606 на фиг. 8 А, 8 В и 8 С соответственно идентичны тем, что представлены на фиг. 6. Линия 809 на фиг. 8 Е обозначает силовую нагрузку устройства 744 накопления энергии. Линия 809 имеет почти такое же значение, что и линия 604, только противоположной полярности. Линия 809 зеркальное отображение линии 604. Устройство 744 накопления энергии накапливает энергию во время периодов генерации избыточной энергии и подает энергию во время периодов недостатка генерации энергии. В результате колебания силовой нагрузки на генераторе 502 переменного тока уменьшаются. Такое снижение - результат того, что устройство 744 накопления энергии потребляет энергию в течение того периода времени, когда устройство 526 рассеяния энергии рассеивает ее, и подает энергию назад на гибридную электростанцию 700. Линия 808 на фиг. 8D обозначает силовую нагрузку устройства 534 рассеяния энергии. Силовая нагрузка на преобразователе 518 переменного тока в постоянный на гибридной электростанции 700 обозначена линией 810 на фиг. 8F. Линия 810 - суммирование линий 808, 809, 606,604 и в значительной степени постоянная величина. Линия 812 на фиг. 8G обозначает полную силовую нагрузку на генератор 502 переменного тока и является суммированием линией 810, 602 и также представляет собой почти постоянную величину. Таким образом, использование устройства 744 накопления энергии снижает эффект, производимый колебанием силовой нагрузки на генератор 502 переменного тока. Устройство 744 накопления энергии может быть адаптировано к изменениям силовой нагрузки устройства 526 рассеяния энергии и других нагрузок на гибридной электростанции 700. Почти постоянная силовая нагрузка на генератор 502 переменного тока предусматривает непрерывное функционирование в наиболее эффективной рабочей области генератора 502 переменного тока. Кроме того, устройство 744 накопления энергии улучшает динамическую характеристику гибридной электростанции 700. Генератор 502 переменного тока в ответ на увеличение силовой нагрузки может быть не способен увеличить отдачу достаточно быстро для того, чтобы соответствовать увеличивающейся силовой нагрузке. Устройство 744 накопления энергии может более быстро реагировать на увеличивающуюся силовую нагрузку и подавать дополнительную энергию, когда генератор переменного тока увеличивает отдачу, чтобы соответствовать силовой нагрузке на гибридную электростанцию 700. В соответствии с одним вариантом осуществления улучшенная динамическая характеристика гибридной электростанции 700, содержащей устройство 744 накопления энергии, позволяет генератору переменного тока поддерживать в значительной степени постоянную выходную мощность. Устройство 534 рассеяния энергии в одном варианте осуществления используется, для того чтобы потреблять энергию, когда генерация энергии устройством 526 рассеяния энергии превышает емкость устройства 744 накопления энергии. Фиг. 9A-9G представляют собой графики, иллюстрирующие потребление энергии на примерной электростанции с компенсацией активной мощности и устройством накопления энергии ограниченной емкости в соответствии с одним вариантом осуществления. Линия 909 на фиг. 9 Е обозначает мощность на устройстве 744 накопления энергии. В соответствии с одним вариантом осуществления устройство 744 накопления энергии имеет энергетическую емкость в 1 МДж. При потреблении энергии линии 604 линия 909 имеет отрицательное значение, обозначая, что устройство 744 накопления энергии обеспечивает энергию. При генерации энергии линии 604 линия 909 имеет положительное значение, обозначая, что устройство 944 накопления энергии накапливает энергию. Когда устройство 744 накопления энергии достигает максимальной энергетической емкости во время t2, устройство 534 рассеяния энергии будет задействовано, чтобы поглощать регенерированную энергию от нагрузки 526 с целью поддержания в значительной степени постоянной нагрузки на генератор 502 переменного тока. Действительная энергетическая емкость устройства 744 накопления энергии может отличаться от продемонстрированной в варианте осуществления. Линия 908 на фиг. 9D демонстрирует, что в течение отрезка времени, когда емкость устройства 744 накопления энергии почти достигла предела, устройство 534 рассеяния энергии потребляет энергию. В результате суммирование коммутационной панели 508 выдает ту же силовую нагрузку, как и на фиг. 8. Фиг. 10 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую примерную систему компенсации активной мощности в соответствии с одним вариантом осуществления. Система 1000 компенсации активной мощности может применяться, чтобы накапливать и подавать энергию на гибридную электростанцию 700. Входная линия 1012 используется, чтобы соединять систему компенсации активной мощности с электростанцией. Система 1000 компенсации активной мощности включает в себя несколько колонн 1034 устройств накопления энергии. Каждая колонна 1034 включает в себя устройства 1042 накопления энергии. Устройства 1042 накопления энергии могут быть, например, ультраконденсаторами, конденсаторами, аккумуляторными батареями или маховыми колесами. Устройства 1042 накопления энергии сгруппированы последовательно, чтобы достичь желаемого напряжения и в колонны 1034, чтобы получить желаемую плотность тока или оптимальную плотность энергии. Устройства 1042 накопления энергии управляются микроконтроллерами 1044, чтобы регулировать действия по зарядке и разрядке. Например, микроконтроллеры 1044 могут отсоединять дефектные или поврежденные устройства 1042 накопления энергии от колонн 1034. Примеры гибридных электростанций для буровых судов, включая бортовые нагрузки, были показаны в представленных выше вариантах осуществления. Однако такие электростанции, как описанные здесь, могут быть адаптированы для использования в отношении ряда других приложений. Кроме того,электростанции могут включать в себя генераторы и нагрузки переменного или постоянного тока. Преобразователи переменного тока в постоянный, постоянного тока в переменный и постоянного тока в постоянный, как показано на фигурах выше, могут быть однонаправленными и двунаправленными. Специалист в данной обрасти техники мог бы произвести замену, например, преобразователя переменного тока в постоянный на преобразователь постоянного тока в переменный, в зависимости от конфигурации нагрузки и характеристик (то есть нагрузка постоянного тока или нагрузка переменного тока) конкретной электростанции. Хотя настоящее изобретение и его преимущества были подробно описаны, следует понимать, что здесь могут быть осуществлены различные изменения, замены и преобразования, не выходя за пределы сущности и объема изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, объем настоящей заявки не предполагает ограничения конкретными вариантами осуществления процесса, механизма, производства, химического соединения, средств, способов и этапов, описанных в описании. Специалист в данной области техники легко поймет из настоящего изобретения, что описания, механизмы, производство, химические соединения, средства, способы или этапы, существующие в настоящее время или подлежащие развитию позднее, выполняющие по большей части ту же функцию или дости-6 024122 гающие по большей части того же результата, что и соответствующие варианты осуществления, описанные здесь, могут использоваться в соответствии с настоящим описанием. Соответственно, в объем прилагаемой формулы изобретения предполагается включение таких процессов, механизмов, производства,химических соединений, средств, способов или этапов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электростанция, содержащая генератор переменного тока, соединенный с шиной переменного тока; преобразователь переменного тока в постоянный, соединенный с шиной переменного тока и шиной постоянного тока; переключатель, соединенный с шиной постоянного тока; нагрузку переменного тока, соединенную с шиной переменного тока; нагрузку постоянного тока, соединенную с шиной постоянного тока и систему компенсации активной мощности, соединенную с переключателем, при этом система компенсации активной мощности выполнена с возможностью уменьшения колебания выходной мощности электростанции путем подачи энергии на нагрузку переменного тока через шину переменного тока, преобразователь переменного тока в постоянный и шину постоянного тока, когда выходная мощность генератора переменного тока ниже, чем мощность, требуемая для нагрузки переменного тока. 2. Электростанция по п.1, в которой переключатель содержит преобразователь постоянного тока в постоянный. 3. Электростанция по п.1, в которой система компенсации активной мощности содержит устройства потребления энергии, чтобы потреблять энергию, когда нагрузка на электростанцию снижается. 4. Электростанция по п.3, в которой устройства потребления энергии представляют собой резисторы. 5. Электростанция по п.3, в которой система компенсации активной мощности дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство накопления энергии, чтобы обеспечивать энергию, когда нагрузка на электростанцию увеличивается. 6. Электростанция по п.5, в которой по меньшей мере одно устройство накопления энергии содержит по меньшей мере одно из группы: ультраконденсатор, конденсатор, аккумуляторная батарея и маховое колесо. 7. Электростанция по п.6, в которой по меньшей мере одно устройство накопления энергии соединено с одним или несколькими микроконтроллерами, при этом один или несколько микроконтроллеров регулируют по меньшей мере одно устройство накопления энергии. 8. Способ подведения мощности к нагрузке устройством по п.1, содержащий этапы, на которых осуществляют маршрутизацию энергии между генератором и по меньшей мере одним устройством потребления энергии в течение периода времени, когда силовая нагрузка на генераторе ниже первого уровня, чтобы поддерживать в значительной степени постоянную выходную мощность генератора; осуществляют маршрутизацию энергии между устройством накопления энергии и генератором в течение периода времени, когда силовая нагрузка на генератор выше второго уровня, при этом устройство накопления энергии обеспечивает энергию для электростанции, чтобы поддерживать в значительной степени постоянную выходную мощность генератора; осуществляют маршрутизацию энергии между генератором и устройством накопления энергии в течение периода времени, когда силовая нагрузка на электростанции ниже третьего уровня, причем третий уровень ниже второго уровня и при этом устройство накопления энергии накапливает энергию от электростанции или устройства рассеяния энергии, чтобы поддерживать в значительной степени постоянную выходную мощность генератора, причем устройство рассеяния энергии потребляет энергию от электростанции и выполнено с возможностью регенерирования энергии. 9. Способ по п.8, в котором по меньшей мере одно устройство потребления энергии содержит по меньшей мере одно из группы: резистивный элемент, переменный резистивный элемент и гидравлический тормоз. 10. Способ по п.8, в котором первый уровень частично основан на эффективности использования топлива генератором. 11. Способ по п.8, в котором устройство накопления энергии содержит по меньшей мере одно из группы: ультраконденсатор, конденсатор, аккумуляторная батарея и маховое колесо. 12. Способ по п.11, в котором второй уровень частично основан на эффективности использования топлива генератором. 13. Способ по п.8, в котором третий уровень выбран, частично основываясь на эффективности использования топлива генератором. 14. Способ по п.8, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют маршрутизацию энергии между генератором и устройством потребления энергии в течение периода времени, когда энергетическая емкость устройства накопления энергии, по существу, полная.