重合闸能够有效地提高电力系统的供电可靠性,但重合于永久故障时,产生的大电流又会对电力系统运行造成冲击。为了实现10kV配电网的安全重合闸,通过将重合闸和相控投切技术相结合,使用两相同步相控重合闸策略,即依次对三相中的两相进行同步重合,通过选择最优的重合闸电压相角来控制重合电流的峰值和持续时间,通过参数辨识算法,辨识重合电路参数,计算电路周期分量幅值并同预设永久故障阈值进行比较,以此来判断故障性质。本文首先对相控重合闸理论进行了仿真分析,确定了重合电压相角是决定两相同步相控重合时,重合电流大小和持续时间的关键因素。对重合闸参数辨识算法的效果进行了仿真分析,综合分析结果确定了最佳重合电压相角为135°或者315°。最后对相控重合闸过程进行了仿真分析,验证了相控重合闸能够在快速分合闸机构的基础上大幅减少重合电流峰值和持续时间。本文依据相控重合闸的理论原理,基于相控重合闸对处理速度和时序控制的要求,选择FPGA作为主控芯片,设计了一套相控重合闸控制系统。详细介绍了控制系统硬件电路设计的思路和各部分硬件电路的功能,此外使用Verilog HDL语言完成了控制系统的软件设计,并通过Modelsim仿真软件对重合闸算法和数据采集等关键程序模块的控制时序和输出结果进行了仿真分析,验证了程序的正确性。重合闸控制系统一般工作在高电压和强磁场环境中,因此必须具有良好的电磁兼容性能。本文从工频磁场、电快速脉冲群和衰减震荡波三个方面对控制器进行了电磁兼容抗扰度试验,验证了控制系统的可靠性。搭建了低压重合闸电路试验平台,对控制器进行了预设相位重合和故障性质检测试验,试验表明控制器在预设相位重合的误差在±5°以内,电路参数辨识算法能够在6ms内完成计算,估算周期分量幅值误差在5%以内,控制器能够准确判断出发生故障的性质。本文设计的控制器能够实现相控重合闸的控制策略。