在经济高速发展的社会背景下,配电网的供电可靠性变得越来越重要。然而,配电网系统会经常性的发生线路故障,其中以单相接地故障居多。因为单相接地故障状态下系统的安全供电得不到保障,所以处理其对配电网带来的不良影响非常重要。为解决单相接地故障对中低压配电网造成的不良影响,相关专家首先提出了中性点经无源消弧线圈接地补偿消弧的方法。在以往配电网规模较小时,无源消弧线圈基本能满足单相接地故障系统消弧补偿的要求。但随着配电网变得越来越复杂,单相接地故障电流中的有功电流分量及谐波电流分量的含量越来越大。实践表明传统的无源消弧线圈并不能补偿有功和谐波电流分量,并且配电网越复杂消弧效果越不理想。为了更好地实现有效消弧补偿,提升配电网的可靠性,有必要深入研究一种中低压配电网单相接地故障综合消弧方法,实现对单相接地故障电流补偿到满足可靠熄弧的要求。本文首先分析了不接地系统和中性点经无源消弧线圈接地系统在无故障时和有故障时系统的运行状态,搭建了不含非线性负载和含非线性负载的两种配电网系统仿真模型,通过仿真得到了无源消弧线圈对不同接地故障电流的补偿效果。为提高测量系统的利用率,提出了在中性点处消弧线圈两端并接特定电阻的方法,先测量输电线路对地绝缘参数,再对系统是否发生单相接地故障进行判断。随后构建单相接地故障系统的简化电路模型来分析接地故障中各电流分量的来源和特征,研究了无源消弧线圈不能补偿的有功电流和谐波电流分量的计算和提取方法,并进行了仿真验证。其次,针对故障电流的特性和传统无源消弧方法的不足,提出并设计了一种无源消弧与有源消弧协同作用的综合消弧系统。研究了综合消弧系统的结构组成和工作流程;构建其等效简化电路模型,完成了对综合消弧系统输出指定电流的推导过程。为实现综合消弧,建立了综合消弧控制系统模型,推导了有源消弧装置直流电压控制算法和交流输出电流跟随控制算法,实现了对整个综合补偿系统的设计。最后,在MATLAB/Simulink中搭建含非线性负载的配电网仿真模型,对综合消弧控制系统性能和消弧策略的有效性进行了仿真验证,结果表明了该控制系统设计准确、消弧效果显著;同时,利用该综合消弧仿真模型,与传统的消弧方法作对比仿真,结果表明综合消弧系统具有补偿响应速度更快、故障残流更小的优势。