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区域电网电压安全稳定控制一直是确保电力系统安全稳定运行的重要研究内容。通常，区域电网电压控制多是分层控制模式，即由一级电压控制(低层控制)、二级电压控制(区域控制)和三级电压控制(全局控制)递阶实现。区域电网实际应用较多的二级电压控制方法，大都是基于潮流约束的控制模式，较少考虑系统的动态模型。本文考虑系统的动态模型，将模型预测控制方法应用到区域电网二级电压中，以更好地提高区域电网的全局动态稳定性能，主要的研究工作如下：首先，针对区域电网分层电压控制模式，建立了分层的非线性电力系统数学模型，其