集中式供电系统具有结构简单、组建方便、高可靠性及高容量利用率等优点,是飞机外部电源供电方式的一种发展方向。由于电源频率较高、输电距离长,集中式供电系统的电缆压降不可忽视,严重时会使得负载端电压幅值无法满足飞机外部电源标准。同时,为提高供电系统的可靠性,还需要考虑系统一对多供电时用电设备之间的短路故障隔离问题。基于传统动态电压跌落校正器(Dynamic Sag Corrector,DySC)及其衍生的拓扑结构,提出一种改进型的兼顾短路故障隔离功能的动态电压校正装置(Dynamic Voltage Corrector,DVC)。该装置由网侧变换器和负载侧变换器级联构成:网侧变换器采用双向AC-DC半桥拓扑结构,负责从电网侧提取能量并且能够实现能量双向传递;负载侧变换器为中点箝位型三电平半桥拓扑(Three-Level Neutral Point Clamped,3L-NPC),与电网电压串联进行电压校正。详细分析了在电网电压正常、跌落和暂升以及负载短路故障情况下DVC的工作原理,明晰两级变换器的工作模式并建立相应的等效模型;在采用同相位能量补偿策略的基础上,深入研究DVC两级独立控制策略,并结合系统的稳态和动态性能要求给出其具体的控制参数设计方法;分析了DVC采用滤波电感电流限幅控制以实现短路故障隔离的可行性,对比不同电网电压工况下DVC短路限流运行的差异性并设计建立了一套软硬件保护机制,以此提高DVC短路工作的可靠性。设计了一台3kVA实验样机,并对动态电压校正装置进行仿真和实验研究。仿真和实验结果表明:DVC可以按要求补偿电压跌落和暂升,且对电网电压的校正精度高、响应速度快;在负载发生短路故障时,DVC可以及时有效地限制短路电流,与理论分析相吻合。