在整流状态和逆变状态，电网未故障时工作在整流状态为直流母线稳压单元中的电容器进行充电，稳定直流母线侧电压并且通过并联第一耦合变压器对线路的无功功率进行补偿。当电网中发生单相接地故障时三相并联变流单元工作在逆变状态，向电网注入零序电流进行有源补偿消弧。
[0017]3、三相串联变流单元同样采用三相桥式全控电路，同样采用IGBT和二极管反并联作为开关器件，具有较高的开关频率。串联交流单元的交流侧与第二耦合变压器的原边绕组相连，通过第二耦合变压器向电网插入电压来改变电路输出端电压的幅值和相位，从而控制潮流的分布。
[0018]4、三相并联模块中的并联滤波单元，当三相并联变流单元工作在整流状态时用于滤除电网流入的高次谐波，当三相并联变流单元工作在逆变状态时用于滤除输出零序补偿电流中的由开关器件开通关断引起的高次谐波。
[0019]5、三相串联模块中的串联滤波单元，可以滤除三相串联变流单元输出电压中的高次谐波。
[0020]6、通过第一耦合变压器和第二耦合变压器可以减小开关器件的耐压值并将三相串并联变流电路与电网线路进行隔离。
[0021]7、直流母线稳压单元，在配电系统未发生故障时通过三相串联模块为储能器件充电，直流蓄电池不投入使用，当配电系统发生单相接地故障时，直流蓄电投入使用为三相并联模块逆变输出零序补偿电流提供直流侧电压支撑，当配电系统发生停电事故时，直流蓄电池投入使用通过三相并联模块的逆变起到短时不间断电源的作用。
【附图说明】
[0022]图1为同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路原理方框图。
[0023]图2为同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路结构图。
[0024]图3为同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路三相并联变流单元电路结构图。
[0025]图4为同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路三相串联变流单元电路结构图。
[0026]图5为同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿的电路工作原理流程图。
[0027]图6为配电网潮流控制波形图。
[0028]图7为未进行电压控制时三相线路波形仿真图。
[0029]图8为进行电压控制后三相线路波形仿真图。
[0030]图9为发生单相接地故障未有源补偿消弧时A相交流电波形图。
[0031]图10为发生单相接地故障有源补偿消弧后A相交流电波形图。
【具体实施方式】
[0032]图1~10是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~10对本发明做进一步说明。
[0033]如图1所示，同时实现潮流控制和小电流接地故障有源补偿消弧的电路，包括第一耦合变压器、并联滤波单元、三相并联变流单元、直流母线稳压单元、三相串联变流单元、串联滤波单元、第二耦合变压器、电压控制单元以及电流控制单元。第一耦合变压器的原边绕组分别与配电系统的A、B、C三相线路相连。第一耦合变压器的副边绕组连接并联滤波单元的一端，并联滤波单元的另一端连接三相并联变流单元的交流侧，三相并联变流单元的直流侧连接直流母线稳压单元的一端，直流母线稳压单元的另一端连接三相串联变流单元的直流侧，三相串联滤波单元的交流侧连接第二耦合变压器的原边绕组，第二耦合变压器的副边绕组分别接入配电系统的A、B、C三相线路中。
[0034]三相并联变流单元采用三相桥式全控电路，其中采用IGBT与二极管反并联作为开关器件，具有较高的开关频率。并联变流电路可以工作在整流状态和逆变状态，电网未故障时工作在整流状态为直流母线稳压单元中的电容器进行充电，稳定直流母线侧电压并且通过并联第一耦合变压器对线路的无功功率进行补偿。当电网中发生单相接地故障时三相并联变流单元工作在逆变状态，向电网注入零序电流进行有源补偿消弧。
[0035]三相并联变流单元中各开关器件的门极驱动信号由电流控制单元给定，电流控制单元可通过常规的IGBT控制电路实现，在其内的主控芯片内设置有电流检测算法和电流控制算法。电流检测算法是指主控芯片通过对线路二次侧的参数进行检测，并计算确定发生单相接地故障时需要补偿的接地电流的幅值和相位。电流控制算法是根据计算得到的需要补偿的接地电流的幅值和相位，产生相对应的PWM信号驱动三相并联变流单元中开关器件门极，输出所需补偿的给定值。
[0036]并联滤波单元采用三相并联LC 二阶滤波电路，三相并联LC 二阶滤波电路一端直接与三相并联变流单元交流侧连接，当三相并联变流单元工作在整流状态时，并联滤波单元用于滤除电网流入的高次谐波，当三相并联变流单元工作在逆变状态时，并联滤波单元用于滤除输出零序补偿电流中的由开关器件开通关断引起的高次谐波。三相并联LC 二阶滤波电路的另一端与第一耦合变压器的副边绕组连接，第一耦合变压器的使用可以减小开关器件的耐压值并将并联变流电路与电网线路进行隔离，其原副边均采用星形直接接地方式，为输出零序补偿电流提供通道，原边三相直接与配电系统的A、B、C三相线路连接。
[0037]直流母线稳压单元包括双直流蓄电池和双储能电容，中线从双储能电容之间引出并直接接地，为零序电流提供通道。在未发生故障时，三相并联变流单元为直流母线稳压单元中的双储能电容充电，储能电容起主要直流稳压作用。在发生单相接地故障时直流蓄电池在对小电流接地故障进行有源补偿时投入起支撑直流母线侧电压的功能，在电网线路发生故障造成线路无电压时直流蓄电池投入起短时备用电源的作用；直流母线稳压电路同时与三相串联变流单元的直流侧连接。
[0038]三相串联变流单元同样采用三相桥式全控电路，同样采用IGBT和二极管反并联作为开关器件，具有较高的开关频率。串联交流单元的交流侧与第二耦合变压器的原边绕组相连，通过第二耦合变压器向电网插入电压来改变电路输出端电压的幅值和相位，从而控制潮流的分布。
[0039]串联变流电路各开关器件的门极驱动信号由电压控制单元给定，电压控制单元同样可通过常规的IGBT控制电路实现，在其内的主控芯片内设置有电压检测算法和电压控制算法，电压检测算法是指主控芯片通过对线路二次侧的参数进行检测，检测得到电网线路电压的幅值和相位。电压控制算发是指主控芯片根据线路传输功率潮流要求确定电路的输出电压产生相应的PWM信号驱动开关器件门极，输出所需的电压值。
[0040]串联滤波单元采用三相串联LC 二阶滤波电路，三相串联LC 二阶滤波电路的一端直接与三相串联变流单元交流侧连接，用于滤除三相串联变流单元输出电压中的高次谐波。三相串联LC 二阶滤波电路的另一端与第二耦合变压器原边绕组连接，第二耦合变压器的使用可以减小开关器件的耐压值并将串联变流电路与电网线路进行隔离，第二耦合变压器的原副边绕组采用星形接线方式，中性点直接接地或不接地均可(取决于开关K2的状态)，第二耦合变压器的副边绕组的三相分别串入配电系统的A、B、C三相线路中。
[0041]如图2所示，变压器T2为上述的第一耦合变压器，变压器T2的三组原边绕组NI分别并联接入电网A、B、C三相中，变压器T2的相对应的三组副边绕组N2接入上述的并联滤波单元中。通过变压器T2减小了三相并联变流单元中开关器件的耐压值，将三相并联变流单元与电网隔离，提高系统安全稳定性。
[0042]并联滤波单元包括电感L1~L2，电容C1~C3，变压器T2中与并联接入A相