配电网谐振过电压故障发生频率高、持续时间长,其产生的过电压、过电流对配电网的安全可靠运行有着巨大的威胁。本文研究了配电网中线性谐振过电压、铁磁谐振过电压和断线谐振过电压的发展机理,分别提出了激发谐振过电压的必要条件,阐述了限压电阻对线性谐振的影响,归纳了铁磁谐振中分频谐振、基频谐振和高频谐振的故障现象,分析了电网线路参数、设备参数等对断线谐振过电压的影响。基于配电网谐振过电压故障数据的统计分析,本文总结归纳了配电网谐振过电压故障产生的主要原因、发展过程中的电信号特征及保护动作信号特征,并对主要原因进行了详细地分析。针对不同的谐振故障原因,提出了目前工程上采取的相应抑制措施。为了揭示配电网谐振时电网络中能量振荡的变化规律,以及电压、电流的暂态过程,本文以盐城某35kV变电站为例,基于ATP-EMTP仿真平台,建立了配电网谐振过电压仿真模型,并验证了配电网谐振过电压机理分析的正确性。针对现有消弧线圈、铁磁谐振抑制措施和断线谐振抑制措施的不足,设计了变压器式的并联式消弧线圈自动补偿装置、基于电流量值特征并结合过电流继电器的新型配电网可控消谐装置以及提出了在空载配电变压器附近安装其他负荷和在适当地点增加线路相间电容的谐振抑制措施,仿真验证了设计的装置和提出的方法在抑制配电网谐振过电压方面的有效性。最后基于配电网谐振过电压的机理与现象,定义了配电网谐振过电压脆弱性的概念,并从电网拓扑结构、线路参数和设备特性的角度定义了线性谐振过电压的结构脆弱度、铁磁谐振过电压的结构脆弱度、断线谐振过电压的结构脆弱度等评估配电网谐振过电压脆弱性的指标。通过对原始IEEE-34节点系统及加入抑制措施后的IEEE-34节点系统进行具体计算与仿真对比,验证了配电网谐振过电压脆弱性评估方法的合理性和有效性。