近年来,随着我国经济社会的发展,依靠自动化生产线、精密制造技术以及网络信息技术的产业逐渐增多,电网中电压敏感负荷也随之增加,用户对电压暂降的关注也多了起来。电压暂降极易使计算机、生产线控制器等设备不正常运行甚至停止工作,引起生产次品、废品或数据丢失等问题,造成严重的经济损失。许多企业在投资建厂前,都要对当地的电能质量,尤其是电压质量进行考察。短路故障、雷击、开关操作等事件,是造成电压暂降的常见的几种原因,其中短路故障引起的电压暂降影响范围广,且在次数上占比多,是最主要的电压暂降起因。电压暂降的监测与治理关系到供用电双方共同的利益,对电压暂降的研究具有很大的现实意义。本文首先对电压暂降在线监测系统进行了设计。目前多数地区的电压暂降主要依靠电能质量监测系统进行监测,电能质量监测装置的功能复杂,有时很难兼顾多种监测功能的需要,如谐波和电压暂降的最佳监测位置就很难做到统一,且城市配电网逐渐变得复杂化,在较多位置安装电能质量监测装置是不现实的。针对这种情况,本文设计了一套电压暂降监测系统,其监测终端专门针对电压暂降监测功能进行设计,采用STM32F429IGT6单片机负责运算,STM32F205ZET6单片机负责采样,使用无线通信的方式进行信息量的传输,具有成本低、功能完善、运行可靠的特点。其次,研究并完成了两个方面的电压暂降高级应用的算法:电压暂降状态估计和电压暂降故障源定位。针对电压暂降监测点无法完全覆盖全网所有母线的问题,提出了一种监测点优化配置及全网电压暂降状态估计的新方法。对于配电网短路故障引起的电压暂降,首先考虑了短路故障过渡电阻随机性,计算出每个母线节点的可靠观测区域,建立监测点优化配置的线性规划模型对监测点位置进行求解;然后仿真得出各故障点发生短路故障时,各母线节点的电压情况,由此构建出电压暂降状态数据库;当有新电压暂降事件发生时,通过采集到的故障特征与数据库中的状态进行匹配,估计出全网的电压暂降状态。选取IEEE39节点系统进行仿真实验,对多次电压暂降事件进行了统计,对单次电压暂降的影响范围进行了估计,结果证明:该方法对母线节点电压暂降深度有很高的估计精度,在此基础上的凹陷域分析具有实际应用价值。在电压暂降故障源定位方面,对辐射型配电网及城市环网分别进行了分析。对于辐射型配电网,提出了基于快速测量技术的电压暂降故障源定位方法,称为时标法,利用分支末端的监测点测量电压暂降行波达到的时间差进行精确定位,选取fIEEE 33节点系统,在Simulink中设定采样速度为单片机可达到的6MS/s进行实验,仿真结果证明了该方法的可行性。对于城市环网,提出了运用电压暂降状态匹配法及正序电压变化量进行故障位置求解的新方法。首先构造线性规划模型,对电压暂降监测点安装位置进行求解,保证在一定过渡电阻范围内,全网各个位置发生短路故障引起的电压暂降都能被监测到。然后分两步对故障位置进行定位:一是通过状态匹配确定最有可能的故障线路,二是使用正序电压变化量构造方程,求解故障位于线路的具体位置,利用IEEE 39节点系统数据进行测试,仿真实验证明,该方法对故障定位计算速度快、精确度高,具有实际应用价值。