在我国,中性点以小电流方式接地的运行方式因具有更高的供电可靠性而在配电网中得到广泛应用,且其中较多采用中性点不接地的方式。随着城市化电网改造、线缆结构的复杂多变以及多种新型分布式电源的并网,使不接地的运行方式增加了线缆网络的电能承受负担。中性点经消弧线圈接地的运行方式在一定程度上缓解了故障时的线缆载流量需求负担,但传统消弧线圈仅仅能补偿接地故障容性电流,较为新型的自动调匝式消弧线圈虽然能够做到预先调整到全补偿状态等待事故发生,但对于谐波电流以及有功电流仍然难以得到有效补偿,使得接地点电弧自行熄灭难度增加,且增加了后续线圈维护及调匝改造的成本。因此本文以10 k V有源配电网为研究对象,使用中性点有源补偿的方法对单相接地故障情况下的自动补偿技术进行研究,主要工作内容包括以下四个部分:首先,介绍消弧线圈的运行原理,体现消弧线圈在配电网故障情况下的作用,提出了一种基于消弧线圈的有源消弧装置改进方案,并介绍该方案中装置的结构组成和运行原理。该装置通过求解器对故障电流分量进行离散采样和特征值提取,使用人工智能算法判断系统运行状态,实现在10 k V配电网单相短路故障下的自动补偿。其次,利用软件Matlab/Simulink建立有源配电网模型,得到系统在非故障和故障情况下大量的电压及电流仿真数据,随机抽取样本作为训练集和测试集,使用决策树和支持向量机两种人工智能算法进行训练和测试,比较算法在本模型中的有效性及准确性,选其一作为有源消弧装置自动补偿算法的方案,并通过优化使分类器具有泛化能力。再次,以浙江省嘉兴市某10 k V实际有源配电网线路为对象建立模型,介绍逆变型和旋转型两种分布式电源的运行原理,分析比较了分布式电源的加入对配电网运行的影响。使用设计的有源消弧装置和控制算法进行仿真,经分析得出以下结论:该方法能够快速判断系统的补偿状态,即使在面对不同复杂环境时仍具有良好的分类判断能力,并跟踪故障状态并投切有源消弧装置,有效降低故障残流,完成故障的自动补偿。最后,通过以TI系列的TMS320F28335 DSP为核心构建有源消弧装置的控制器,使用半物理仿真平台进行相关试验,验证了所用算法在控制层面上判断系统状态的实时性、准确性和有效性。