在我国能源转型和电力体制改革的时代背景下,电力系统呈现出了许多新的特征,高比例可再生能源接入电网、大规模电力电子装备广泛使用。新技术和新设备的应用在给电网带来技术提升的同时,也使得对电网的管理、控制和研究变得愈加复杂。作为新一代的电力系统仿真技术,数模混合仿真结合了实时数字仿真与物理动模仿真各自的优势,在现代电力系统仿真研究中发挥着非常重要的作用,受到了广泛的关注。其中数模混合仿真系统特性以及系统接口等方面都具有较高的研究价值。针对数模混合仿真系统稳定性问题,本文引入了数模混合仿真系统延时稳定裕度的概念并给出相应的求解方法,通过从延时方面对数模混合仿真系统的稳定性进行分析,能够得到更为准确的结果,并结合仿真系统参数变动的实际情况探究了延时稳定裕度的变化情况。针对数模混合仿真系统稳定裕度不足的情况,通过将Smith补偿器引入系统接口以改善系统的稳定性能,仿真结果显示了稳定性分析与改善方法的效果。本文提出了一种数模混合仿真准确性评估方法,该评估方法能够考虑系统接口特性与关注的频率范围等因素,并且适用于仿真系统参数变动的实际情况。在此基础上将评估指标作为目标函数,对数模混合仿真系统物理侧接口设备的结构和控制参数进行优化设计,以得到更加准确性仿真结果。通过仿真验证了所提准确性评估与优化方法的准确性。本文还对数模混合仿真系统直流型接口进行了研究,提出了通用直流型接口的设计方案,通过仿真验证了所提方案的有效性。接着将单接口数模混合仿真系统推广到了多接口的范畴,根据不同结构的多接口系统分别建立对应的数学模型并归纳出统一的形式,同时给出了共用型多接口的实现方法,通过仿真验证了多接口数模混合仿真系统与共用型多接口的可行性。