随着电力电子的工业化应用程度逐步加深和光伏、风能等各种分布式能源的规模化应用，与传统的交流配电网相比，直流配电网具有供电可靠性高、线损低、谐波含量低、所需输电走廊窄、线路成本低、方便新能源电力以及储能接入等诸多优点，在实现规模化分布式能源并网、城市配电网构建、海上平台供电等领域具有广阔的应用前景。然而，直流配电网节点众多，负荷和电源类型复杂多样，并且随着配电网规模的扩大，随之带来的系统仿真、协调控制和故障恢复等问题制约着直流配电网的推广应用。因此，本文主要围绕直流配电网建模与协调控制运行展开研究。
　　首先阐述了直流配电网的研究背景，对直流配电网的发展和国内外研究现状进行了分析和总结。综合分析了目前直流配电网建模、协调控制和故障后快速恢复方面的研究现状和存在问题，阐述了直流配电网的基本结构，介绍了系统中的基本控制单元VSC的基本控制原理和控制策略。
　　针对目前直流配电网仿真中由于大量电力电子器件的使用造成的仿真速度受限问题，将柔性直流装置的两侧进行控制解耦，提出了基于外特性的快速仿真模型，包括AC/DC换流器和DC/DC变换器。通过设计相应的下垂控制器和功率控制器，较为精确的模拟柔性直流控制装置的外特性，极大地提高了仿真速度。在快速仿真模型的基础上，搭建了苏州中低压直流配用电系统示范工程仿真模型，并对其运行方式、潮流分布、负荷及光伏波动等技术支撑方面进行了研究分析，为示范工程的工程设计和投运提供理论参考。
　　直流电压的稳定控制是直流配电网运行控制的重中之重。针对直流配电网中不同控制单元所连接的负荷和电源类型不同，以稳定直流电压为主要目标，针对系统的不同运行状态和不同控制单元的控制特性，提出了一种适用于直流配电网的分层协调控制策略，进一步提高配电网系统的稳定性和可靠性。
　　最后，针对目前柔性直流配电网发生故障后重启动时时间较长，故障恢复较慢的问题，提出一种适用于柔性直流配电网的故障后快速恢复策略。提出一种储能内置式换流器（ESBC）的拓扑结构，并改进直流配电网系统的故障恢复时序，从而缩短换流器重启时间。为了抑制快速恢复策略中换流器中的冲击电流，提出了一种分阶段充电策略，实现故障期间重要负荷的不间断供电和故障后快速恢复。以两端型直流配电网为仿真模型，验证了该故障快速恢复策略的有效性。