大量并网运行的分布式发电源，在局部配电网中形成高渗透率时，将引发配电网的电压质量问题。而配电网本身由于电力系统的非线性特性、电力系统故障、带有非线性负载等问题，使得电压质量问题更为严峻。本论文深入分析了高渗透分布式发电下配电网系统的功率流变化，应用定制电力技术设计了电压质量调节器用于改善电压质量问题，对电压质量调节器的结构原理、控制策略、优化配置以及运行控制进行了深入研究。主要研究内容和取得的成果如下:　　 (1)研究了高渗透率分布式发电下配电网电压质量问题的产生机理和特征。基于渗透率的概念和典型中低压配电网的参数，给出带高渗透分布式发电的配电网系统结构模型。功率流的分析表明分布式发电系统及负载所带来的能量流波动是引起电压质量问题的根本原因。对给出的配电网系统结构进行仿真研究，分析渗透率、负荷容量、逆变型分布式发电等影响电压质量问题的变化规律，提出基于快速储能的电压质量问题改善方法。　　 (2)研究了改善高渗透率分布式发电下配电网电压质量的控制技术。选择三相四桥臂结构作为电压质量改善装置的主电路拓扑，并建立相应数学模型。分析了串联/并联两种并网连接方式下的补偿原理和控制策略，应用电压电流双闭环控制策略实现串联补偿，提出采用串联补偿装置的复合控制策略来改善补偿性能，并针对负载中出现的偏磁问题提出了负载磁饱和抑制策略;应用对称分量法实现了并联补偿控制。通过原理分析与仿真实验研究，综合比较串、并联方式处理不同电压质量问题时的补偿效果和适用场合，设计了用以灵活处理各类电压质量问题的电压质量调节器的拓扑结构。基于反馈控制和前馈控制提出控制策略，研究了电压质量调节器在改善电压跌落、谐波及负载无功等电压质量问题中的应用。　　 (3)研究了高渗透率分布式发电下配电网中电压质量调节器的优化配置策略。建立带电压质量调节器的高渗透分布式发电系统的功率流模型，分析了系统功率流变化、串并联变流器的容量计算方法以及能量需求。建立电压质量调节器优化补偿模型确定目标函数和约束条件，基于遗传算法提出了电压质量调节器优化配置策略，实现了电压质量调节器设备安装位置和安装容量的优化配置，满足技术指标的同时，降低了投资成本。　　 (4)研究了电压质量调节器各单元的控制策略和系统设计应用。分析确定电压质量调节器主电路和控制电路的电气参数，研制了电压质量调节器系统装置，设计了电压质量调节器各单元的控制策略。提出通过控制串联变流器输出的方法，抑制串联变压器磁通饱和带来的电流冲击;提出强制关断控制策略，实现串联变流器快速准确的投切;提出电压质量调节器的功率流协调控制策略，利用串联变流器分担无功补偿功能，协调分配串并联变流器的功率输出;设计DC/DC变换器的控制方案，稳定公共直流母线电压。基于重复控制原理，协调电压质量调节器各单元的控制，实验研究电压质量调节器的控制策略，达到了有效改善配电网电压质量问题的目的。