近年来,大量分布式电源接入电力系统,配电网规模不断扩大,网络结构愈加复杂,短路电流水平大大抬升,甚至超过了断路器的遮断容量。在短路故障发生后约半个周波时间内,短路电流即攀升至最大瞬时值,其对电网冲击巨大,对配电设备和配电网本身造成了极大的威胁。因此,在短路故障发生的初期检测出故障并对短路电流进行限制具有重要的现实意义和研究价值。本文详细总结了短路故障快速检测技术和限流技术的研究现状,深入分析了配电网短路故障特征。利用电流波形的瞬时值和小波变换高阶细节分量作为联合判据,提出一种10kV中压配电网短路故障早期检测算法,并比较了该方法与其他检测法的诊断效果;为提高早期检测法的抗干扰性和适应性,设计IIR数字低通滤波器作为前置滤波单元。基于多电平脉宽调制技术的级联H桥变流器适用于高电压、大功率场合,具备向电网注入综合性电流或电压的能力,输出谐波特性良好,响应快速,因此在谐波治理和无功补偿等领域成为了研究热点。本文将三个单相级联H桥多电平变流器运用于限流领域,分析基于级联H桥型限流器(Fault Current Limiter,FCL)的10kV配电网短路故障柔性限流方法,提出基于电流控制的FCL控制方案。基于不同的调制策略和控制算法设计控制系统,选取合适的信号作为反馈控制量,使变流器输出合适的电流以达到限制短路电流峰值的目的。在分析短路快速检测和限流原理的基础上,利用MATLAB/SIMULINK软件搭建配电网软件仿真系统和级联H桥型柔性限流器仿真模型,编写早期检测算法程序;同时采集配电网物理仿真系统的短路电流波形。将早期检测方法分别应用于故障电流的软件仿真波形和物理仿真波形,检测结果均表明本文采用的方法可实现毫秒级的故障检测,且适用于实际的配电网系统。基于早期检测结果,在软件仿真系统中控制FCL投入配电网,仿真结果表明柔性限流技术可实现对短路电流峰值的抑制,从而减轻断路器的开断负担,减小短路电流的危害,为实际工程应用提供了新思路。