随着电力电子技术的发展以及分布式电源、储能装置、直流负荷的兴起,柔性直流技术成为电力系统的一大研究热点,有望解决传统城市交流配电网存在的诸多问题,如线路走廊紧缺、线路损耗严重等,为城市电力能源供应拓开了新的技术思路,由此交直流配电网概念应运而生。潮流计算是电力系统分析中的基本问题,为系统规划建设、确定运行方式等提供依据。此外,电力系统的经济运行也十分重要,通过对电力能源的优化调度,以最小的运行费用满足负荷的需求一直以来是电力市场的重要目标之一。本文主要研究了当前交直流配电网的这两个热点问题。首先,对交直流配电网进行建模并介绍模型预测控制理论。数学模型包括系统的拓扑结构、换流器并网模型、换流器控制方式与运行约束等。其中,主要阐述了交直流配电网典型的几种拓扑结构以及应用场合,对广泛应用的电压源型换流器模型与运行特性进行了详细说明。为将模型预测控制引入到优化调度中,介绍了模型预测控制基本理论。其次,为解决三相交流子网与直流子网联结的混合系统潮流问题,本文对换流器模型进行了补充与拓展,把单相换流器模型拓展为三相模型,对换流器所连接的不平衡交流侧网络进行了补偿,抑制换流失败的问题,采用对称分量法对交流侧三相不平衡量进行分解,提取正序分量参与换流器变量及直流系统变量运算。以换流器为界,对交、直流两侧进行强制解耦,采用交替迭代法求解潮流。采用软件工程学的模块化思想对交流潮流、换流器潮流、直流潮流进行分模块编程,并尽量减少各模块之间的代码耦合。在改进的IEEE配电测试馈线37节点系统进行了仿真验证,采用本文算法计算速度较快、易收敛,能够准确得出交直流系统的潮流结果。最后,为解决交直流混合配电网的优化调度问题,本文将模型预测控制算法应用到数学规划中,提出了基于模型预测控制的多时间尺度优化调度算法,对可控型分布式电源与系统平衡母线出力进行优化控制。该算法分为两种时间尺度:长时间尺度的日前调度与短时间尺度的日内调度。分别建立了不同的规划模型,确立了不同目标函数,采用了不同的优化算法。长时间尺度下建立了二阶锥规划模型,以经济运行为目标,对日前调度问题进行优化求解,下发每一个小时的调度指令;短时间尺度下建立了模型预测控制算法模型,对日内调度问题进行滚动优化,下发5分钟的调度指令。在修改的IEEE馈线测试13节点系统进行了仿真验证,证明了该算法对有功出力控制的经济性与有效性。