随着科学技术的不断发展，人类社会对于电能质量有着越来越严格的要求。而电能质量问题又会给敏感性负荷带来巨大的危害。在众多的电能质量问题之中，最常发生并造成最大损失的是电压暂降问题。动态电压恢复器(DVR)是针对这一问题最经济有效的解决方式。目前关于DVR的研究主要集中于电压源逆变器(VSI)式结构，其主体结构中包含一个较大的直流储能单元，其体积重量大，成本高，不易集成。近年来，不需要中间直流环节的交交变换技术得到了大力发展。交交型变换器体积重量明显减少，成本降低，更易集成，交交变换技术应用于动态电压恢复器已经成为了一个趋势。本文在分析了大量交交变换拓扑结构的优缺点后，选用无需换流控制的虚拟整流逆变拓扑作为DVR主电路。同时，DVR中取电侧的位置，隔离变压器的位置，输出滤波器的形式等结构因素也会对其性能产生重要影响，本文针对这些方面做了详细的分析对比，最终选择电网侧取电，隔离变压器置于虚拟逆变桥输出端，并且利用变压器漏感滤波的电路结构。为了对电网电压进行快速且精确的动态补偿， DVR应该具有良好的动态响应性能，而PI控制应用于交交型DVR时，存在输出波形质量不高，过零点易畸变等问题。故选用动态响应好，鲁棒性好的单周期控制。本文对系统单周期控制方程进行了理论推导，得到了积分电路参数的设计依据；建立了系统的大信号模型，运用相平面法对状态变量进行了分析，得到了影响稳定性的因素，为系统设计提供了理论依据。仿真对比了单周期控制与PI控制下系统的稳态特性，动态性能，以及对输入扰动的抑制和带非线性负载的能力。最后，设计了1kVA交交型DVR原理样机，分别进行了稳态及动态过程实验，对理论分析及仿真研究的正确性及可行性进行了验证。