随着人类现代化进程的不断深入,在工业领域和日常生活越来越多的电力电子设备及产品得到了广泛应用,而电能质量问题中常见的电压跌落会影响到电子设备的正常运行。在电能质量调节领域,动态电压恢复器因其动态响应速度快,控制系统灵活,经济性高等优点而成为最有效解决电压跌落的方案。本文设计了应用于380V配电网的20kVA三相动态电压恢复器,对其拓扑结构、电压跌落检测技术、软件锁相技术、补偿策略和控制策略等进行了研究。本文首先分析了动态电压恢复器的工作原理,对比不同的DVR拓扑结构,最终选用了三单相H桥拓扑结构作为主电路拓扑结构,并使用电网侧整流方式来获得能量。根据主电路拓扑结构设计了直流侧电容、LC滤波器和变压器变比等相关参数,分析了DVR系统的最大电压补偿能力。然后,对于广泛使用的dq变换检测法、均方根法应用于DVR系统中时存在的延时较长的问题,本文提出了一种基于最小相角的电压跌落检测算法,搭建的仿真模型验证了该电压跌落检测算法可以应用于三相不对称系统,并可以将检测延时由ms级降为μs级。同时分析了当电网电压三相不对称、含有谐波和直流分量时传统软件锁相环的锁相误差,改进了正交信号发生器结构,以此为基础将其与滑动平均滤波器结合,设计了混合滤波器锁相环,提高了锁相环在非理想电网中的锁相精度。并将锁相环的滤波模块与电压跌落检测模块结合,使该电压跌落检测算法能够抵抗谐波的影响。再次,本文研究了动态电压恢复器的控制策略,采用了双闭环反馈PR控制的控制策略,对控制器的参数进行了设计,通过伯德图对该控制策略的稳定性进行了分析,并通过仿真分析了系统的动态性能与负载适应能力。同时,对三种常用的DVR电压补偿策略使用矢量图进行了分析对比,根据负载对供电电压的要求,能量获取方式以及DVR的电压补偿能力,选取了同相电压补偿法作为三相DVR的补偿策略,并通过仿真验证了在单相不对称和三相电压跌落时DVR可以进行准确的幅值补偿。最后,搭建了以DSP TMS320F28335为控制核心的20kVA三相动态电压恢复器实验样机,完成了相应的硬件电路设计及软件设计。根据实验结果,设计的三相动态电压恢复器能够迅速检测出电压跌落检测,准确锁定电网电压相位,具有良好的动态与稳态性能,满足设计要求。