纵观电力系统的发展进程,电网结构在不同的阶段所体现出来的特性各不相同,例如在系统发展初期,由于电网结构较弱,表现较为突出的主要为功角、频率等问题,但随着电力系统的快速发展,电力网络结构不断优化加强,系统规模大幅扩张,使得电网发展逐步进入饱和期,电压稳定所带来的问题慢慢凸显。当前我国电网发展趋势主要为电力系统互联,它促进了各区域电网的交流,使得电力能源得到更加充分的利用,但大联网也带来很多负面影响,不仅加剧了系统动态行为的复杂程度,也使得电网发生电压失稳事故的概率大大增加。目前,我国电力工作者已在静态、小干扰、暂态电压稳定分析研究中取得了丰硕的成果,但电压稳定性从本质上来讲为动态的,而我国并没有在中长期电压稳定问题上开展深入有效的研究,尤其对于电压紧急控制方面,其作为防止电压崩溃最重要的手段,也没有发展成一套非常完善、成熟的理论应用于实践当中。因此,从动态电压稳定问题入手,深入研究中长期电压失稳机理,完善电压紧急控制理论,无疑在课题研究及实际应用方面存在着十分重要的意义。本文首先阐述了电压稳定问题研究的重要意义与主要内容,分析了当前电压稳定及紧急控制问题的研究现状和不足之处,明确了本文的研究方向和主要内容。中长期电压稳定及其控制问题表现出典型的慢动态特点,本文结合已有QsS仿真建模思想,忽略系统中的快速暂态过程,建立了能够描述系统慢动态特性的准稳态仿真模型,同时选取国外先进的建模与仿真软件Dymola,在该平台下进行准稳态时域仿真,分析了中长期电压失稳的一般过程,同时观察系统中连续、离散控制措施对电压稳定性的影响,验证了该模型对于研究中长期电压稳定分析及紧急控制的适用性。近年来国外在电压紧急协调控制理论研究和设计方法上也取得了一定的突破性进展,其中最为符合电压控制行为的一种方法为模型预测控制(MPC)法。它是一种能够在线滚动优化的控制方法,对受控对象数学模型要求较低,并且在每次滚动优化后都能在实际控制效果基础上进行误差校正,适应复杂电力系统的多变性。但传统MPC为集中式控制技术,对于大型系统,优化速度难以满足实时性要求,因此本文结合分布式电压控制思想,首先采用模糊聚类分析法进行电压控制分区,使集中式控制转化为分区控制,有效较低求解规模,提高控制灵活性。同时本文将Dymola仿真平台与Matlab相结合,在Matlab上编程实现MPC优化控制过程,最终通过39节点系统验证了该方法的可用性及快速性,实现了电压的紧急协调控制。