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近年来，随着工业生产自动化程度快速提升，大量敏感负荷如变频设备、微机控制设备、自动化设备等不断接入电力系统，对电网电能质量的要求逐渐增高。然而，电力系统负荷的非线性特性、电力系统故障、大功率负荷频繁投切、大型机组频繁启停等原因造成配电网质量问题愈发严峻。DFACTS(Distributed Flexible AC Transmission)装置被认为是解决电能质量问题最有效的手段，近年来逐渐得以广泛应用。但是大量DFACTS装置应用于配电网将产生作用相互抵消或失去功能等问题，同时无序的DFACTS安装也将造成重复投资，资源浪费，若未经优化配置和协调控制，严重情况下，不仅不能达到预期的补偿效果，甚至可能造成二次电能质量问题。 针对不同DFACTS装置联合运行时的交互影响和优化配置问题，本文首先分析了几类常见的DFACTS装置的工作原理及控制策略，在此基础上阐述了相应设备的数学模型。建立了配电网中多台单类串联型DFACTS装置及多台单类并联型DFACTS装置在配电网中联合运行的统一数学模型。以DVR(Dynamic Voltage Restorer)为例，建立了多台DVR在配电网中联合运行的数学模型，并分析了多台同类型设备之间补偿电压、补偿容量的数学关系。建立了配电网中多台多类型DFACTS装置在配电网中联合运行的统一数学模型。选取DVR、DSTATCOM(Distributed Static Synchronous Compensator)为例，建立了多台DVR、DSTATCOM在配电网中联合运行的数学模型，并分析了多台不同类型设备之间补偿效果、补偿容量的数学关系。 为节省投资成本，充分发挥DFACTS补偿能力，进一步提升电能质量补偿效果，以敏感负荷正常工作电压范围、电网功率因数、节点谐波含量为约束，以DFACTS装置总成本最小为目标，采用遗传算法，对含有多台DFACTS的配电网进行了优化配置，以确定DFACTS装置最优安装位置、容量及数量。以各敏感负载工作电压范围为约束条件，以DVR总容量为目标函数，基于遗传算法，提出了配电网中多台DVR的优化配置策略，在保障所有负载正常工作的同时，实现了配电网中多台单类DFACTS总容量最小的优化配置目标。另外通过对含有多台动态电压恢复器、配电网静止同步补偿器的IEEE14节点模型的优化计算，验证了多台多类DFACTS的数学模型的正确性及优化配置方案的有效性。 利用实验室自主研发的UPQC及购置的ZIGOR AVC SET DVR建立了含有两台DVR和两台负载的典型配电网实验平台，验证多台DFACTS联合运行数学模型和优化配置的正确性。通过调节调压器输出电压，模拟电网电压跌落，控制两台DVR联合运行，实验波形验证了联合运行数学建模的正确性。应用建立的配电网多台DFACTS优化配置模型，按照提出的优化配置方案，设定两台DVR补偿电压范围进行相关的实验研究，根据实验结果分别计算两台DVR实际补偿容量，与未经优化的对照组结果相对比，证明了优化配置方案可有效降低总的配置容量，进而降低总的配置成本，并验证了优化配置模型的合理性。