本文主要面向配电系统电压跌落问题，研究了电压跌落的状态估计技术，探讨了电压跌落在配电系统中的特性及传播过程，并且从继电保护的角度提出了相应的评估方法和治理措施。主要工作有： (1)量化分析了110kV以下配电系统故障引起的电压跌落影响低压用户(400V)的两个主要因素：变压器接线方式以及中性点接地方式。指出了对于110kV网络，两相短路故障存在‘超越状态’，短路电流值较小，速断保护可能没有足够的灵敏度，需要后备保护来动作，大大地延长了电压跌落的持续时间，将带来严重的后果。针对35kV、10kV系统，提出了从电压跌落的角度来评价中性点接地方式的观点。量化分析了不同中性点接地方式配电系统的电压跌落水平，指出了中性点不接地系统、谐振接地系统能够提供较好的暂态电能质量水平。而中性点经小电阻接地系统，单相接地故障时线差电压趋向于畸变极小值，会带来严重的电压跌落。 (2)分析了与低压用户密切相关的各项电能质量指标，针对目前的电能质量监测无法实时监测低压用户设备敏感特性的缺点，提出了基于低压用户侧的暂态电能质量监测方案，探讨了相关的监测指标、组网方式以及相关的硬件平台设计。 (3)分析了电流保护的电压跌落安全域评估模型及评估指标‘跌落安全域百分比系数’SSRPI和‘跌落改良域百分比系数’SIRPI，将三段式电流保护的动作特性引入到了CBEMA敏感特性曲线中来，有效地衡量了线路电流保护可以提供给敏感设备安全运行的有效区域以及可改良区域。对于除有效区域之外的其他区域，电流保护究竟能够提供的电压跌落治理能力为多少?本文从能量的角度入手，进一步提出了电流保护的电压跌落保护性能评估模型及评估指标‘跌落保护可用度系数’SPUDI和‘馈线跌落保护可用度系数’FSPUDI，从而可以得到保护的每一段以及整条馈线保护可以提供的最大电压跌落保护能力。 (4)在电流保护电压跌落治理性能评估的基础上，针对目前三段式电流保护存在的弊端，提出了‘单端失选择性全线速切保护’、‘双端量全线速切保护’等新的保护配置方案，同时也从工程应用的角度探讨了双端量全线速切保护的通信方式、保护整定等相关问题。