在配电传输系统中，电网电压的瞬间扰动或者负载发生短路故障的时候，会对敏感负荷的支路电压造成跌落、上升等问题；这种变化对诸如半导体制造业生产厂是非常致命的，每年由于电压突降等问题造成的损失数以万计。动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）作为一种新型的电能质量调节装置，可以很快稳定电压跌落，解决电压不对称及短时供电中断等问题，它通过向配电系统串入一个电压源来调节用户端电压质量，以抑制配电系统的电压扰动对敏感负荷的影响。　　本文首先从DVR的工作原理出发，对比分析DVR中几种传统多电平逆变电路的原理及其优缺点，确定本次设计的逆变单元主电路采用单三相全桥多电平逆变结构。通过计算为DVR选择了合适的参数以达到期望要求，然后在此基础上进行了本文DVR装置的经济与工程应用可行性分析，证明了本章所述内容的合理性与有效性。　　其次在传统d-q变换检测法的基础上提出一种改进的d-q变换法，并且具体地给出了推导分析过程，其推导分析过程充分证明该方法在电压跌落检测上具有较高的精确度和较好的实时性。针对传统的补偿控制方法存在有功功率消耗大的问题，采用了一种改进的最小能量补偿策略，既能简化推导分析，又能减少DVR向负载侧注入的有功功率。将该补偿策略与双闭环反馈控制结合起来，可实现DVR装置对负载电压快速、精确、有效的补偿。　　最后设计了以三单相全桥结构的多电平动态电压恢复器数字电路，用于实现发生单相电压跌落时的电压检测与补偿。将各模块搭建好后便可以进行软件程序的设计，进行综合调试进而验证DVR数字电路设计的合理性。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，对所提出的检测算法、控制策略以及补偿方案进行仿真分析，仿真结果证明了本课题所提出的DVR装置结构、检测算法、控制策略和补偿方案能很好地补偿电压跌落，证明了有效性与可行性。