配电网微型相量测量单元(Micro-Phasor Measurement Units，micro-PMU)作为数字化电力系统的一部分，在配电网中逐渐使用，使得配电网电压和电流相量的直接测量成为可能。开展适用于配电网的微型同步相量测量技术研究，并应用于配电网动态监测与感知等领域，可以为配电网状态估计、故障定位等应用提供更可靠的数据支撑。
　　由于技术和经济的限制，micro-PMU只能在配电网中少量配置，为充分挖掘micro-PMU在配电网中的作用，本文提出了适应于当前配电网现状的micro-PMU优化配置模型，根据不同的micro-PMU配置数量，提出相应的优化配置方法以满足不同场景下的需求。同时，考虑到三相配电网网络结构的不对称，提出适用于三相不平衡配电网基于拓扑的可观性分析规则。
　　将少量micro-PMU量测直接应用到现有的状态估计模型中，仍然无法克服量测不足带来的状态估计不收敛问题。非线性动力学系统方法已经在输电网状态估计中有所应用，该方法具有全局收敛的特性，在量测不足时仍能有效收敛。本文将该方法应用到配电网状态估计，同时考虑到不同量测系统数据之间的差异性，针对micro-PMU提供的量测，提出局部状态估计的概念，同时将量测残差约束添加到状态估计模型中，为不同应用提供不同维度准确的状态估计解。
　　Micro-PMU在配电网中提供的多点实时同步测量能有效提高故障定位的速度与精度。本文将Chih-WenLiu等人提出的基于PMU量测的输电网故障定位技术做了进一步延伸，进行线路参数不同情况下的配电网故障定位；同时，基于局部状态估计提供的信息，减少micro-PMU的配置数量，进而提高装置的经济性。