1. 第一步：电压扰动检测与信号采集

• 电压检测单元（通常由电压传感器、滤波器、AD 转换器组成）以高频采样率（如几十 kHz）实时采集电网输入电压(Us）和负载端输出电压(UL），并将模拟信号转换为数字信号传输至控制单元。
• 控制单元通过 “有效值计算”“傅里叶变换（FFT）” 等算法，快速判断电压是否偏离额定值（如额定电压Ue = 380V/220V），并确定扰动类型（暂降 / 暂升 / 不平衡）、扰动幅度（如电压降至 200V，偏差ΔU = 180V）和持续时间。

2. 第二步：补偿电压的计算与控制策略

• 理想目标：负载端电压UL = Us + Uc ≈Ue（因补偿电压与电网电压串联叠加，需精确控制(Uc)的幅值、相位和频率，与电网电压匹配）。
  • 若电网电压暂降(Us < Ue）：需注入与电网电压同相位的 “正向补偿电压”(Uc = Ue - Us），抵消电压跌落；
  • 若电网电压暂升(Us > Ue)）：需注入与电网电压反相位的 “负向补偿电压”(Uc = Ue - Us)，此时(Uc)为负值），抵消电压升高；
  • 若电压不平衡：需注入 “负序 / 零序补偿电压”，修正三相电压的不平衡度。
• 常用控制策略：为实现快速响应（通常要求响应时间 <20ms），DVR 多采用 “瞬时值控制”（如滞环比较控制、PID 控制、模型预测控制 MPC），确保补偿电压的实时性和精度。

3. 第三步：补偿电压的生成与串联注入

1. 变流器将直流电能逆变为交流补偿电压： DVR 的电力电子变流器通常采用三相全桥拓扑（由 IGBT、IGCT 等全控型器件组成）。若储能单元提供的是直流电（如蓄电池、超级电容），变流器直接将直流电逆变为与电网同频率、同相位（或反相位）的交流补偿电压(Uc)；若需从电网取能，需先通过整流器将电网交流转为直流，再经逆变器逆变为补偿电压（此类 DVR 称为 “电网侧取能型 DVR”，无需大容量储能）。
2. 串联变压器将补偿电压注入电网： 补偿电压(Uc)无法直接与高压电网串联，需通过串联变压器（或耦合电感）进行电压等级匹配和电气隔离，然后串联在 “电网进线” 与 “负载母线” 之间。此时，电网电压(Us)与补偿电压(Uc)叠加，最终负载端电压(UL = Us + Uc)稳定在额定值附近。

4. 第四步：扰动消失后的恢复与待机

• 控制单元指令变流器停止输出补偿电压(Uc = 0），DVR 切换至 “待机模式”；
• 若 DVR 含储能单元，此时会进入 “储能充电模式”（如给超级电容 / 蓄电池充电），为下一次扰动补偿做准备；
• 串联变压器此时仅作为 “电气隔离元件”，电网电压直接通过变压器供给负载，不影响正常供电。