本實用新型涉及有源電力濾波器技術領域，更具體地說，特別涉及一種有源電力濾波裝置。

背景技術：

有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能對大小和頻率都變化的諧波/變化的無功/電網不平衡電流進行補償和治理，其應用可克服LC等無源濾波器在諧波抑制和無功補償方面的缺點。并聯型APF有源濾波器設備的基本原理是：從補償對象中檢測出諧波電流，由補償裝置產生一個與該諧波電流大小相等而方向相反的補償電流，從而使電網電流只含基波分量，達到諧波抑制的目的。該裝置可以對頻率和幅值都變化的電流進行動態(tài)補償，且不受系統(tǒng)阻抗的影響。

有源電力濾波器具有優(yōu)異的動態(tài)補償諧波、無功和不平衡電流的特性，并且并入系統(tǒng)后不會造成諧振.然而由于大功率可關斷器件(IGBT/GTO)制造水平的限制，有源電力濾波器不能承擔大容量補償的現場需求，為了滿足大容量非線性負荷的實際需求，可以考慮多臺有源電力濾波器并聯運行。

通常，在多臺有源電力濾波器設定為同時啟動，然而，這種啟動方式可能造成多臺有源電力濾波器之間的補償時序混亂，導致過補償或欠補償的情況，從而最終無法達到理想的濾波效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種有源電力濾波裝置,具有防止多個有源電力濾波器在啟動時補償時序混亂的優(yōu)點。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種有源電力濾波裝置，包括多臺有源電力濾波器，所述有源電力濾波裝置還包括逐級啟動電路，所述逐級啟動電路包括：

啟動控制電路，具有輸入端、多個輸出端；所述啟動控制電路在該有源電力濾波裝置啟動時接收一啟動信號，并響應于該啟動信號，以預定的周期從逐次從其輸出端輸出開關信號；

多個投切開關電路，具有輸入端、輸出端以及控制端，每一臺有源電力濾波器的補償端均分別耦接于一個投切開關的輸入端；每一投切開關電路的輸出端均與電網的輸出端耦接；每一投切開關的控制端耦均分別與啟動控制電路的一個輸出端耦接，以響應于所述開關信號閉合。

優(yōu)選地，所述啟動控制電路包括多個逐級耦接的延時電路，所述延時電路具有觸發(fā)端以及輸出端；其中，每一投切開關電路的控制端分別與一個延時電路的輸出耦接。

優(yōu)選地，所述延時電路包括：

一NPN三極管，其基極接收一啟動信號或開關信號，發(fā)射極接地，集電極耦接于VCC電壓；

一PNP三極管，其基極耦接于該NPN三極管的集電極，發(fā)射極耦接于VCC電壓；

一555定時芯片，其1腳接地，2腳和6腳通過一電阻接地，2腳和6腳還通過一第一電容耦接于該PNP三極管的集電極，4腳和8腳耦接于該PNP三極管，5腳通過一第二電容接地，3腳作為延時電路的輸出端。

優(yōu)選地，所述投切開關電路包括：

一NPN三極管，其基極耦接至對應的延時電路的輸出端，以接收開關信號，發(fā)射極接地；

一繼電器，其線圈串接于VCC電壓和該NPN三極管的集電極之間，其常開觸點開關耦接于有源電力濾波器的補償端和電網的輸出端之間；

一二極管，與繼電器的線圈反并聯。

優(yōu)選地，所述有源電力濾波裝置還包括中斷電路，所述中斷電路包括：

A/D轉換電路，耦接于有源電力濾波器中的指令電流運算電路，用于接收由指令電流運算電路檢測到的諧波電流，并將該諧波電流從模擬量轉換成數字量；

控制電路，耦接于所述A/D轉換電路的輸出端，以接收被轉換成數字量后的諧波電流，并將接收到檢測到的諧波電流與預設值進行比較，當檢測到的諧波電流小于或等于預設值時，輸出中斷信號；

中斷開關，耦接于投切開關電路的輸出端與電網之間，所述中斷開關響應于所述中斷信號執(zhí)行斷開動作。

優(yōu)選地，所述控制電路采用單片機。

與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是：通過設置逐級啟動電路，能夠讓多個有源電力濾波器逐個接入到電網中，從而避免了多臺有源電力濾波器之間的補償時序混亂，導致過補償或欠補償的情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是實施例中有源電力濾波裝置的總體原理圖；

圖2是實施例中延時電路和投切開關的模塊原理圖；

圖3是實施例中延時電路和投切開關的具體電路圖；

圖4是實施例中中斷電路的電路圖。

附圖標記：100、逐級啟動電路；110、啟動控制電路；120、投切開關電路；121、開關單元；200、延時電路。

具體實施方式

參照圖1，一種有源電力濾波裝置，用于對電網中諧波的動態(tài)抑制、補償無功，該有源電力濾波裝置包括多臺有源電力濾波器APF。

該有源電力濾波裝置還包括逐級啟動電路100，逐級啟動電路100用于在有源電力濾波裝置啟動時，逐個將所述的多臺有源電力濾波器APF接入電網。通過設置該逐級啟動電路100，能夠讓多個有源電力濾波器APF逐個接入到電網中，從而避免了多臺有源電力濾波器APF之間的補償時序混亂，導致過補償或欠補償的情況。

參照圖1至圖3，逐級啟動電路100包括啟動控制電路110和投切開關電路120；其中，該啟動控制電路110包括多個延時電路200，在圖3中，本實施例只針對第一個延時電路200的電路結構作出具體的說明，其余的請參考附圖3即可。該延時電路200包括NPN三極管Q1、PNP三極管Q2以及555定時芯片U1，其中，NPN三極管Q1的基極耦接收一啟動信號，發(fā)射極接地，集電極接VCC；該PNP三極管Q2的基極耦接于該NPN三極管的集電極，發(fā)射極接VCC；該555定時芯片U1的1腳接地，2腳和6腳通過一電阻R1接地，2腳和6腳還通過一電容C1耦接于該PNP三極管的集電極，4腳和8腳耦接于該PNP三極管，5腳通過另一電容C2接地，3腳作為延時輸出部的輸出端，向下一級延時電路200輸出開關信號。

該延時電路200的原理是，當接收到啟動信號后，NPN三極管Q1和PNP三極管Q2依次導通，555定時芯片得電，由于電容C1來不及充電，555定時芯片的2、6腳處于高電平，3腳輸出低電平，隨著電容C1充電，2、6腳電位下降，直到2腳低于Vcc的1/3時，電路狀態(tài)發(fā)生翻轉，3腳由低變高，向下一級延時電路200輸出開關信號，并一直保持下去。

該投切開關電路120包括多個開關單元121，每一開關單元121包括NPN三極管Q4、繼電器KM1以及二極管D1，其中，NPN三極管Q4的基極耦接至對應的延時電路200的輸出端，以接收開關信號，發(fā)射極接地；繼電器KM1的線圈串接于VCC和該NPN三極管Q4的集電極之間，繼電器KM1的其常開觸點開關S1耦接于有源電力濾波器的進線端和電網的輸出端之間；二極管D1，反并接于繼電器KM1的線圈，用于抑制浪涌電流。因此，當相應的延時電路200發(fā)出開關信號時，三極管Q4導通，繼電器KM1的線圈得電，常開觸點開關S1吸合，相應的有源濾波器APF與電網連接，開始工作。

參照圖4，有源電力濾波裝置還包括中斷電路，中斷電路包括A/D轉換電路、控制電路以及中斷開關；其中，A/D轉換電路采用AD7655，控制電路采用單片機，型號為MSP430，中斷開關采用三刀繼電器。

中斷電路的工作原理是：

A/D轉換電路耦接于有源電力濾波器APF中的指令電流運算電路，用于接收由指令電流運算電路檢測到的諧波電流，并將該諧波電流從模擬量轉換成數字量；控制電路接收被轉換成數字量后的諧波電流，并將接收到檢測到的諧波電流與預設值進行比較，當檢測到的諧波電流小于或等于預設值時，輸出中斷信號；中斷開關耦接于投切開關電路的輸出端與電網之間，中斷開關從控制電路接收到該中斷信號后，執(zhí)行斷開動作。

如此，便能夠在有源電力濾波器APF超補償時，起到保護的作用。