随着海上风力发电技术的发展，更多的海上风电场将会通过柔性直流输电连接进入沿海地区的电网。由于风能有着随机性和不稳定性，且难以精确预测，因此大规模的海上风电场并网后会给电网带来较大的影响，会造成电压不稳定等情况，严重时甚至会造成脱网等事故发生。基于集中式的模型预测控制技术的电压控制策略能对风电场进行建模，能对风电场的多目标多约束的目标问题进行有效的解决，在此技术基础上，针对集中式模型预测控制策略在大型海上风电场上计算负担重，拓展性差等特点，提出了一种双层海上风电场结构，并且使用交替方向乘子法对模型预测控制进行优化，实现海上风电场的分布式电压控制。本文的主要研究内容包括：
　　首先，本文论述了风电场控制技术和分布式控制技术的现状及其应用，分析并比较了多种风电场控制技术的特性以及应用范围，总结了模型预测控制和分布式交替方向乘子法的技术研究现状，阐述了课题的重要意义。其次，针对海上风电场电压控制，提出了一种集中式模型预测的电压控制策略，对电压波动、无功损耗等控制目标进行了分析。然后根据海上风电场的特点，设计了双层风电场的控制结构，并一种海上风电场分层式电压控制策略，对目标函数进行分析，针对其迭代速度慢、鲁棒性差等特点，在分层式电压控制策略的基础上，使用分布式交替方向乘子法对其改进，在实现全局优化的基础上，同时减少了控制器的计算负担，增加了迭代效率，增强了风电场的鲁棒性和可拓展性。
　　最后，基于Matlab/Simulink平台搭建系统的仿真模型，在相同海上风电场结构下，采用本文的双层海上风电场分布式电压控制策略和集中式模型预测电压控制策略进行仿真实验，仿真结果证明本文提出的算法不仅能够实现对风电场电压的全局优化，还能够提高系统迭代速度，增加其鲁棒性和灵活性，结果证实了系统理论的正确性和可行性。