为了发展远距离、大容量输电,实现区域间能源资源的优化配置,我国当前正在大力开展特高压交流输电技术的研究工作。而无功功率平衡及电压控制问题对特高压交流输电系统的后续建设起着至关重要的作用,是特高压交流输电系统急待解决的关键技术问题,需要开展进一步的深入研究,尽快提出解决方案。在现有的并联补偿技术中,用磁控电抗器进行补偿是解决特高压系统无功平衡及电压控制问题的较为理想的方案。对磁控电抗器的工作原理及其结构进行了简要分析,采用磁特性曲线的分段线性化模型对铁磁材料的磁特性进行了描述,并在此基础上对“磁阀”段磁路进行了分析,建立了它的等效磁路模型,依据该等效磁路模型最终建立了磁控电抗器的数学模型。另外,利用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD中的UMEC变压器模型搭建了磁控电抗器的仿真模型。对磁控电抗器的特性进行了详细分析,包括它的控制特性、响应速度及谐波特性。为了解决磁控电抗器在传统控制方式下响应速度慢的问题,提出了利用IGBT构成的直流斩波器来对磁控电抗器进行控制以改善其响应速度的方法。针对磁控电抗器电流波形畸变问题,还提出了一种利用相间耦合电抗器抑制其谐波的方法。通过仿真和实验分析对相间耦合电抗器的移相机理进行了深入研究,解决了针对特定移相角的绕组匝数确定问题,对它的谐波抑制机理给出了详细的分析。利用输电线路的分布式参数模型分析了特高压交流输电系统的容升过电压效应,给出了线路带不同负载时的线路电压分布规律。针对特高压试验示范工程研究了并联补偿电抗器对工频过电压的限制作用,为了解决特高压交流输电系统的无功电压控制问题,对并联补偿电抗器的配置方案作了对比。分别对采用固定高抗单独补偿和采用固定高抗配合低容和低抗补偿的补偿方案进行了仿真分析,指出了两种补偿方案存在的问题及不足。最后,提出了固定高抗配合可控高抗的补偿配置方案,确定了固定部分和可控部分高抗的容量。再配合电压闭环控制策略对可控高抗进行调节就能达到稳定系统电压和提高系统输送能力的效果,并且由于这种补偿方案下可控高抗的容量只占了高抗总容量的一部分,是比较经济合理的一种补偿方案。