本文针对面向配电网的柔性多状态开关，讨论了其研究背景、基本拓扑、调控原理与典型工作模式。为了给系统参数设计和优化提供指导，对其进行了一般化的小信号建模，并根据应用场景的不同，分别研究了基于柔性多状态开关的电压调控技术以及功率调控技术。
　　柔性多状态开关接入配电网的小信号模型对于研究整个系统的稳定性极其重要，同时这也是对系统参数进行整体设计的基础。本文建立了多端柔性多状态开关接入配电网的小信号模型，该模型中包括交流系统、电压源换流器、内部直流系统以及控制系统所对应的线性化方程，建模过程本身不受端口数目限制，具有一般性。采用状态空间法，推导出不受交流系统强度限制的多端柔性多状态开关系统的状态矩阵，并根据状态矩阵的特征根建立了控制参数优化的目标函数。以三端系统为例计算出状态矩阵的特征根并判断其稳定性，通过电磁暂态模型与小信号模型仿真对比验证了所建模型的准确性，并通过时域仿真验证了参数优化方法的有效性。
　　柔性多状态开关相较于传统联络开关来说灵活性较好，响应速度足以应对分布式电源出力突变的问题，能够实现实时准确的电压调整。本文研究了含分布式电源的配电网电压越限问题的模型，以三端口柔性多状态开关换流站为例，分析了含柔性多状态开关的配电网对分布式电源的消纳能力。提出了在未知分布式电源出力和网络拓扑结构的情况下，采用由柔性多状态开关施加功率扰动的方法得到节点电压对有功功率和无功功率的灵敏度系数，进而调整流过柔性多状态开关各端口换流器的功率,使电压回到合理范围内。通过仿真验证了所提调控策略的有效性，解决了配电网电压波动越限的问题。
　　柔性多状态开关通常安装在配电网中两条或多条馈线之间，由于采用全控型器件，它可以对有功和无功解耦进行控制，具备调整馈线间有功功率和无功功率流动的功能，因此能够快速对配电网潮流进行实时调整，均衡馈线有功，同时实现无功补偿。本文以三端口柔性多状态开关为例，推导了利用柔性多状态开关实现馈线有功均衡和无功补偿的方法，介绍了实时数字仿真系统RTDS，研究了RTDS实验平台的基本构成以及不同设备板卡之间的连接方式，并介绍了和RTDS对接的配电网区域控制保护装置，在RSCAD软件中搭建了三端口柔性多状态开关接入配电网的仿真模型，通过区域控制保护装置的馈线功率调整模块给RTDS发送有功和无功指令，分别验证了馈线均衡策略和馈线无功补偿策略的有效性。