①对来自非线性负载所产生的谐波电流进行电流谐波的补偿和治理;

　　②对来自输入电网的电压失真度进行电压谐波的补偿和治理;

　　③限制短路电流反射到主输入电网的幅值;

　　④利用电力电源桥所产生的正弦波形的电源来执行自动稳压调控功能,确保它能向负载输出稳压精度<±1%的高品质的电源。

　　3.1 飞轮UPS的自动稳压和不间断供电的调控原理

　　(1)输入电源供电正常时,飞轮UPS的自动稳压调控原理

　　按照这种UPS的设计方案,正常工作时,其输入开关S1和输出开关S4处于闭合状态、维修旁路开关S2处于断开状态。当输入电源的电压处于-20%～+15%之间的范围时,“输入静态开关”处于导通状态。在此条件下,可能含高频干扰的、不稳压的市电电源经扼流圈1和扼流圈2进行抗高频干扰的滤除处理后,被馈送位于其输出端的用电设备的同时,还经位于“电力电源桥”中的发电机/同步补偿机(G/M机)承担着同步补偿机的调控功能。此时的“电力电源桥”处于电动机工作状态。它通过处于高速施转状态下的励磁发电机的主轴来带动巨大的储能飞轮(转速高达1800～3300转/分钟),从而达到将部分的市电电网的电能转换成处于高速施转状态下的飞轮所具有的机械性惯性动能的能量转换的目的。与此同时,在逻辑控制板的调控下,利用位于飞轮UPS中的“电力电源桥”中的“双向变换器”,对其励磁发电机和同步发电机/发电机组同时执行自动稳压和市电同步跟踪的调控任务。此时,其发电机/同步补偿机在双向变换器的调控下,向外输出稳压精度为380V±1%的稳压电源。此时的扼流圈1和2承担着被动型的电压谐波补偿器的调控功能。

　　(2)当输入电源因故出现“短时停电”/闪断故障时,飞轮UPS的自动稳压调控原理

　　当市电因故出现“短时停电”/闪断(几十毫秒数量级的供电中断)故障时,位于飞轮UPS中的励磁发电机在利用原来存储在巨大飞轮中的惯性动能而继续处于高速旋转的工作状态之下。此时,从该发电机所输出的频率和电压均处于缓慢变化状态的输出电源被馈送到双向变换器的输入端(注:这是由于随着输入电源的停电时间的不断地延长,原来储存在巨大飞轮中的惯性动能被不断地消耗掉。在此条件下,从励磁发电机输出电源的频率和电压均会出现不同程度的下降的缘故所致)。这样的供电质量较差的电源经双向变换器处理后,就能向外输出具有自动稳压和自动稳频工作特性的高品质电源。这样的高品质电源再被馈送到同步电动机/发电机机组的输入端后,它就能连续不断地向外输出380V±1%的稳压电源(见图1b)。