本申請涉及電氣設備領域，具體而言，涉及一種有源電力濾波器系統(tǒng)及補償電路。

背景技術(shù)：

有源電力濾波器(APF：Active power filter)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，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進行快速跟蹤補償。之所以稱為有源，是相對于無源LC濾波器，只能被動吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負載電流并進行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流，抵消負載中相應電流，實現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補償。

有源電力濾波器往往通過并聯(lián)的方式對負載進行動態(tài)跟蹤補償，當其中一個或幾個出現(xiàn)故障時，有可能出現(xiàn)電流從其他的有源電力濾波器倒灌入出現(xiàn)故障的有源電力濾波器的情況，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型實施例提供了一種有源電力濾波器系統(tǒng)及補償電路，本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)及補償電路具有防倒灌模塊，能夠較好地起到防止電流倒流入有源電力濾波器內(nèi)部的作用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了一種有源電力濾波器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電流互感器、負載以及多個補償電路，所述供電系統(tǒng)與所述配電系統(tǒng)電連接，所述配電系統(tǒng)與所述電流互感器電連接，所述電流互感器的一端與所述負載電連接，所述電流互感器的另一端分別與所述多個補償電路中的每個電連接，所述多個補充電路中的每個均包括有源電力濾波器以及防倒灌模塊，所述防倒灌模塊串聯(lián)于所述有源電力濾波器與所述電流互感器之間。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述多個防倒灌模塊均為ORing電路。

防倒灌模塊具體可以為Oring電路，ORing電路能夠出現(xiàn)較好的電流防倒灌的效果。可以理解，防倒灌模塊可以為ORing電路，也可以為其他的具有防倒灌功能的電路。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述多個防倒灌模塊中的每個均為ORing電路，且所述ORing電路包括第一輔助電源、第一電阻器、第二電阻器、第一三極管、第一開關(guān)以及第一二極管，所述第一輔助電源分別與第一電阻器以及第二電阻器相連接，所述第一電阻器的另一端分別與所述第一三極管的集電極以及第一開關(guān)的控制端相連接，所述第二電阻器的另一端分別與所述第一三極管的基極以及第一二極管的正極相連接，所述第一三極管的發(fā)射極與對應的有源電力濾波器的輸出端相連接，所述第一二極管的負極與所述電流互感器相連接，所述第一開關(guān)的一端與對應的有源電力濾波器的輸出端相連接，所述第一開關(guān)的另一端與所述電流互感器相連接。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述第一開關(guān)為場效應管，所述場效應管的柵極與第一電阻器相連接，所述場效應管的源極與所述對應的有源電力濾波器的輸出端相連接，所述場效應管的漏極與所述電流互感器相連接。

第一開關(guān)具體可以為場效應管，具體的，第一開關(guān)也可以為其他的電子元件例如三極管。第一開關(guān)的具體元件類型不應該理解為是對本實用新型的限制。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述ORing電路還包括第一電容器，所述第一電容器的一端與所述第一輔助電源的輸出端相連接，所述第一電容器的另一端與對應的有源電力濾波器的輸出端相連接。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述場效應管為N溝道場效應管。

場效應管具體可以為N溝道場效應管，當然，也可以為其他類型的場效應管，例如P溝道場效應管。場效應管的具體類型不應該理解為是對本實用新型的限制。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述供電系統(tǒng)為電網(wǎng)或發(fā)電機。

供電系統(tǒng)具體可以為電網(wǎng)或發(fā)電機，當然，供電系統(tǒng)也可以為其他的供電設備。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述電流互感器為貫穿式電流互感器。

電流互感器可以為貫穿式電流互感器，當然，電流互感器也可以為其他類型的電流互感器，例如支柱式電流互感器。電流互感器的具體類型不應該理解為是對本實用新型的限制。

優(yōu)選地，上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中，所述電流互感器為支柱式電流互感器。

可以理解，電流互感器具體可以為支柱式電流互感器。當然，電流互感器也可以為其他的類型，例如貫穿式電流互感器。電流互感器的具體類型不應該理解為是對本實用新型的限制。

本實用新型實施例還提供了一種補償電路，設置于上述的有源電力濾波器系統(tǒng)中。

本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)及補償電路的有益效果為：

本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)及補償電路包括供電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電流互感器、負載以及多個補償電路。所述供電系統(tǒng)與所述配電系統(tǒng)電連接，所述配電系統(tǒng)與所述電流互感器電連接，所述電流互感器的一端與所述負載電連接，所述電流互感器的另一端分別與所述多個補償電路中的每個電連接。所述多個補充電路中的每個均包括有源電力濾波器以及防倒灌模塊，所述防倒灌模塊串聯(lián)于所述有源電力濾波器與所述電流互感器之間。本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)及補償電路通過防倒灌模塊的設置，能夠較好地起到防止電流倒流入有源電力濾波器內(nèi)的作用。

附圖說明

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

圖1是本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1中防倒灌模塊的一種具體實施方式的電路圖；

圖3是圖1中示出的有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中示出的補償電路的結(jié)構(gòu)框圖。

圖標：10-有源電力濾波器系統(tǒng)；100-補償電路；110-有源電力濾波器；120-防倒灌模塊；210-供電系統(tǒng)；220-配電系統(tǒng)；230-電流互感器；240-負載。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對在附圖中提供的本申請的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本申請的范圍，而是僅僅表示本申請的選定實施例。基于本申請的實施例，本領域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

詳情請參見圖1，圖1示出了本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)10，包括供電系統(tǒng)210、配電系統(tǒng)220、電流互感器230、負載240以及多個補償電路100。所述供電系統(tǒng)210與所述配電系統(tǒng)220電連接，所述配電系統(tǒng)220與所述電流互感器230電連接，所述電流互感器230的一端與所述負載240電連接，所述電流互感器230的另一端分別與所述多個補償電路100中的每個電連接。

供電系統(tǒng)210具體可以為電網(wǎng)或發(fā)電機，用于經(jīng)過配電系統(tǒng)220以及電流互感器230給負載240供電。

配電系統(tǒng)220指的是將電力系統(tǒng)中從降壓配電變電站(高壓配電變電站)出口到用戶端的這一段系統(tǒng)，是由多種配電設備(或元件)和配電設施所組成的變換電壓和直接向終端用戶分配電能的一個電力網(wǎng)絡系統(tǒng)。

電流互感器230是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護回路中，電流互感器230在工作時，它的二次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器230的工作狀態(tài)接近短路。在發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的線路中電流大小懸殊，從幾安到幾萬安都有。為便于測量、保護和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓一般都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器230就起到電流變換和電氣隔離作用。

所述多個補充電路中的每個均包括有源電力濾波器110以及防倒灌模塊120，詳情請參見圖4。所述防倒灌模塊120串聯(lián)于所述有源電力濾波器110與所述電流互感器230之間。有源電力濾波器110的結(jié)構(gòu)示意圖可以參見圖3。

防倒灌模塊120具體可以為ORing電路，且所述ORing電路包括第一輔助電源V1、第一電阻器R1、第二電阻器R2、第一三極管Q1、第一開關(guān)K1、第一二極管D1以及第一電容器C1，詳情請參見圖2。

所述第一輔助電源V1分別與第一電阻器R1以及第二電阻器R2相連接。

所述第一電阻器R1的另一端分別與所述第一三極管Q1的集電極以及第一開關(guān)K1的控制端相連接。

所述第二電阻器R2的另一端分別與所述第一三極管Q1的基極以及第一二極管D1的正極相連接。

所述第一三極管Q1的發(fā)射極與對應的有源電力濾波器110的輸出端VCC+相連接，所述第一二極管D1的負極可以與所述電流互感器230相連接。

所述第一開關(guān)K1的一端可以與對應的所述有源電力濾波器110的輸出端VCC+相連接，所述第一開關(guān)K1的另一端可以與所述電流互感器230相連接。

所述第一開關(guān)K1具體可以為場效應管，所述場效應管的柵極(對應第一開關(guān)K1的控制端)與所述第一電阻器R1相連接，場效應管的源極可以與對應的所述有源電力濾波器110的輸出端VCC+相連接，所述場效應管的漏極與電流互感器230相連接。該場效應管具體可以為N溝道場效應管。

可以理解，第一開關(guān)K1具體可以為場效應管，也可以為其他能夠起到導通截止作用的電氣元件，例如三極管，第一開關(guān)K1為何種電氣元件不應該理解為是對本實用新型的限制。

可以理解，場效應管具體可以為N溝道場效應管，也可以為其他類型的場效應管，例如P溝道場效應管，場效應管的具體類型不應該理解為是對本實用新型的限制。

所述第一電容器C1的一端與述第一輔助電源V1的輸出端相連接，所述第一電容器C1的另一端與對應的有源電力濾波器110的輸出端VCC+相連接。

本實用新型實施例提供的電源放倒灌電路的工作原理為：

當?shù)谝惠o助電源V1通過第一電阻器R1導通第一開關(guān)K1的控制端(即場效應管的柵極)時，第一開關(guān)K1導通(即場效應管的源極與場效應管的漏極導通)，與該防倒灌模塊120對應的有源電力濾波器110的輸出端VCC+向電流互感器230輸出電流。此時，從第一輔助電源V1輸出的電流還依次經(jīng)過第二電阻器R2以及第一二極管D1流向電流互感器230的方向。

當有電流沿從電流互感器230向有源電力濾波器110的輸出端VCC+的方向流動時，從第一輔助電源V1輸出的電流經(jīng)過第二電阻器R2后，不能繼續(xù)流向第一二極管D1，故從第一輔助電源V1輸出的電流流向第一三極管Q1的基極，從而使得第一三極管Q1的集電極與第一三極管Q1的發(fā)射極導通。

即從第一輔助電源V1輸出的電流依次經(jīng)過第一電阻器R1、第一三極管Q1的集電極、第一三極管Q1的發(fā)射極，而不再導通第一開關(guān)K1的控制端(即場效應管的柵極)，故第一開關(guān)K1關(guān)斷(即場效應管的源極與場效應管的漏極截止)，阻止電流由電流互感器230方向流入有源電力濾波器110的輸出端VCC+方向。因此，能夠較好地防止電流倒流至有源電力濾波器110的內(nèi)部。

本實用新型實施例還提供了一種補償電路100，設置于上述的有源電力濾波器系統(tǒng)10中。

本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)10及補償電路100包括供電系統(tǒng)210、配電系統(tǒng)220、電流互感器230、負載240以及多個補償電路100。所述供電系統(tǒng)210與所述配電系統(tǒng)220電連接，所述配電系統(tǒng)220與所述電流互感器230電連接，所述電流互感器230的一端與所述負載240電連接，所述電流互感器230的另一端分別與所述多個補償電路100中的每個電連接。所述多個補充電路中的每個均包括有源電力濾波器110以及防倒灌模塊120，所述防倒灌模塊120串聯(lián)于所述有源電力濾波器110與所述電流互感器230之間。本實用新型實施例提供的有源電力濾波器系統(tǒng)10及補償電路100通過防倒灌模塊120的設置，能夠較好地起到防止電流倒流入有源電力濾波器110內(nèi)的作用。

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，上面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行了清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以上對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。