低压配电网位于整个电力网络的末端,作为面向广大居民用户的最后一环,负责直接为用户供给电能,其网络建设与运行状况将对用户的电能质量产生直接的影响。不同于发展成熟、架构完善的输电线路,我国低压配电网往往存在电气设备陈旧老化、导线截面小、供电半径大等问题,导致线路末端容易出现低电压现象。目前,电力部门常采用的线路改造方式成本高周期长、并联无功补偿法对电压抬升的效果不佳。为了能够更好地解决低压配电网中的电压偏移问题,本论文对低压配网中串联补偿技术的适用性进行研究,并对比了串、并联补偿在低电压治理过程中的抬升效果;进行了低压配电网中可控串联补偿技术（Thyristor Controlled Series Capacitor,TCSC）的研究,提出了适用于低压配网的TCSC优化结构与控制方法;在以上理论分析的基础上,研制了低压配电网TCSC实验装置样机,并在实验室环境下进行了实验测试,验证了本论文方法与装置在治理电压偏移现象中的可行性。为解决实际低压配网中的低电压问题提供了新的参考方法和工程价值。论文主要研究工作如下:（1）研究了串联电容补偿在电力系统中的工作原理。在单点负荷情况下的电路模型下,分析了串联补偿对线路传输功率及电压损耗的影响。接着推导了目标电压下串联补偿所需的容抗值计算公式,并分析了串联补偿在线路中的最佳安装位置。此外,将串联补偿与并联补偿对低电压治理的原理及效果进行了对比:推导了两者在同一目标电压下各自所需的补偿容量公式,并在单点及多点负荷的低压配网线路模型中进行了计算比较,验证了电容串联补偿在低压配电网的低电压治理问题中比并联补偿更具有优势。（2）分析了传统TCSC的基本结构、工作原理、稳态基波阻抗、工作特性曲线、谐波与损耗特性以及分层控制策略。针对TCSC在低压配电网中运行所面临的线路距离短、电容数量多等问题,提出了额外串联电感的TCSC优化结构,能够减少装置所需的电容器数量。接着对该结构TCSC的工作特性进行研究,发现适当地配置串联电感值还能够增大TCSC的容抗可调范围。对于目前TCSC工程中常用的查表控制方法,提出利用函数逼近的数学思想来更加灵活地在低压配电网中控制TCSC的基波阻抗。（3）针对我国典型的低压线路模型,提出采用中枢点电压管理的方式来选择调压目标,分析了TCSC补偿容抗的计算过程。接着,对浙江省某实际低压线路进行分析,确定了TCSC的补偿量大小和最佳补偿位置。结合工程实际提出了TCSC对线路低电压的治理方案与控制流程,并对装置控制系统的功能设计进行了介绍。此外,选定了装置主电路元件的型号与参数,并对装置的实物和整体布局设计进行了展示。最终形成了一套用于低压配电网低电压治理的TCSC实验装置样机。（4）对本论文的研究内容与研制的装置样机开展实验验证。首先,在前文给出的实际线路模型中按样机参数建立TCSC仿真模型,仿真验证TCSC在低压线路中对于低电压的提升作用和产生的谐波影响。接着,在实验室搭建实验平台,先对晶闸管模块的特性与功能进行了实验验证,随后在低负荷小电流的环境下对TCSC装置功能进行实测。结果表明本论文研制的实验装置对低电压现象具有良好的治理效果。