随着配电网的发展,电力电缆的增加以及非线性负荷的大量接入,配电网发生瞬时性单相接地故障时,电弧电流中的有功分量与谐波分量含量增加,使接地故障电弧难以自行熄灭。为实现接地故障电流的全补偿,硬件方面必须克服单一无源器件仅能补偿无功分量的弊端,采用能够产生有功分量与谐波分量的有源逆变技术。.在分析已有有源消弧技术以及多电平变流技术的基础上,提出基于三相级联H桥变流器的柔性消弧新方法。本文所提柔性消弧方法采用级联H桥结构,通过连接电感直接接入一次系统各相线路,该方法不仅可省去Z型变的接入,而且各相级联H桥可互为备用,提高柔性消弧方法的可靠性。控制级联H桥变流器在故障发生时刻注入补偿电流,并限制故障相电压为零,抑制电弧电流从而实现故障消弧。对于级联H桥变流器而言,不同的调制方法将影响其输出特性与设计思路。传统的调制方法包括载波相移脉宽调制法与载波层叠脉宽调制法,均采用集中式控制思路,H桥级联数受单个控制单元输出引脚的限制。改进型分布式换流脉宽调制法运用分布式控制的思路极大地拓展了对级联H桥各个模块的控制能力与运算能力,且易于实现模块化设计。同时,本文在原有柔性消弧方法的基础上分析了线路参数与负荷电流对配电网单相接地故障消弧效果的影响,提出结合电流消弧法和电压消弧法的优化消弧方法。通过分析电流消弧法与电压消弧法的消弧残流,计算切换条件。当接地过渡电阻小于切换条件时,相对于电流消弧法,电压消弧法消弧残流易受负荷电流的影响;当过渡电阻大于切换条件时,电压消弧法可使消弧残流迅速下降且受负荷电流影响小,此时选择电压消弧法效果更好。针对不同故障情况切换两种消弧方法,实现两者的优势互补。为验证所提出的柔性消弧方法与改进型分布式换流脉宽调制方法的可行性,本文完成了软件仿真验证与原理样机验证的对比。在理论分析的基础上,搭建了五级联H桥柔性消弧装置的原理样机。在配电网物理仿真系统上完成了多种单相接地故障实验,并通过柔性消弧方法控制级联H桥注入相应补偿电流。实验结果表明,所提出的柔性消弧方法可有效抑制故障电流,遏制电弧重燃。