随着光伏、风电等新能源的发展以及电力负荷的多样化,交直流混合电力系统在越来越多的领域得到运用,如多端直流输电、交直流混合微网、中压船舶电力系统等。其中中压交直流混合电力系统因为其灵活的拓扑结构和广泛的应用场合引起了许多学者的广泛关注,典型的应用包括交直流混合微电网和中压交直流船舶电力系统。与传统交流电力系统相比,这些系统有着自身的特点,因此对中压交直流混合电力系统进行系统建模、潮流计算和紧急控制方法研究有着重要意义。首先,本文阐述了几种典型的中压交直流混合电力系统拓扑,以新型楼宇系统和现代中压船舶电力系统为例,分析了这两种典型拓扑的结构特点及运行特性,并提出了基于模块化多电平固态变压器的船舶电力系统拓扑新构想;对交直流混合电力系统中广泛使用的电压源型换流器进行了详细建模,包括了换流器交流侧等效模型、换流器损耗模型、换流器控制方式和换流器运行约束等方面。然后,对交直流混合电力系统潮流计算的交替迭代法和统一求解法进行了详细分析。针对直流嵌入式交直流混合系统的潮流计算采用了交替迭代法,建立了基于交替迭代方法的交流网络侧、直流网络侧的潮流计算模型,并且针对直流松弛节点功率的计算设计了另外的迭代过程,所提算法在构建的交直流混合模型中得到实现,结果验证了所提方法的可行性;但考虑到交替迭代法存在收敛性问题,对某些特殊系统如船舶电力系统进行潮流计算时存在一定难度,本文结合交替迭代法中直流松弛节点功率的附加计算思想,提出了一种基于统一求解思想的潮流计算方法,增加了与松弛换流器功率有关的状态变量,将其与系统交流侧和直流侧的功率偏差方程联立,然后对方程组进行统一迭代求解,所提算法在本文构建的新一代船舶电力系统中得到实现,仿真结果验证了所提算法的有效性。最后,对交直流混合电力系统的紧急控制策略进行阐述,包括了基于换流器自身调控能力的局部控制和以系统优化运行为目标的集中控制;针对中压交直流混合船舶电力系统,论述了对系统进行紧急控制的重要性,提出了一种基于重构思想的紧急控制策略,建立了以负荷功率最大和开关动作次数最少为目标的紧急控制模型,并综合考虑了系统潮流和运行边界约束,对所构建的模型采用了遗传算法进行求解,通过多个算例验证了所提紧急控制策略的有效性,并再次证明了所提潮流计算方法对直流网络分裂情况的适用性。