电网是否可以安全可靠运行对于社会经济发展而言非同小可,在实际运行的各类型故障中,单相接地故障占绝大多数,它与系统中性点接地形式的关系十分紧密,约占短路故障总数的70%,因此单相接地故障的处理对电网安全运行而言至关重要。经过长期的实践和发展,我国中低压广泛使用小电流接地运行。以往电网规模较小时,此类无源消弧线圈的补偿还尚能达到需求,但随着电网规模的扩大和复杂化,传统的无源消弧线圈渐渐达不到电网可靠运行的要求。基于PWM的有源全补偿消弧线圈的出现,使解决无源消弧线圈补偿后残流仍超过允许值的问题成为可能。本文依次对中性点不接地系统的运行、正常状态的中性点经消弧线圈接地系统的运行、发生单相接地故障后中性点经消弧线圈接地系统的运行及小电流接地中几个重要概念(阻尼率、失谐度、不平衡电压等)进行详细阐述,具体分析电压互感器二次侧注入信号的三频法和中性点直接注入信号三频法的两种方法,改变测量信号的频率依次仿真,仿真结果验证了中性点直接注入信号三频法具有优越性。针对有源电流消弧法和有源电压消弧法各自的特点,提出一种改进的新算法:利用两次判别条件使两种算法的优点相结合,可以适用于单相经不同阻值过渡电阻接地故障的有源补偿。改进的算法可以消除有源消弧线圈的补偿死区。在介绍有源消弧线圈的基本原理后提出了一种有源补偿装置的设计方案。通过对滞环比较法和三角波比较法两种逆变器的电流跟踪控制策略进行仿真比较和分析,确定采用定时滞环比较法进行有源逆变装置的控制。