随着电压等级的不断提高,电网对无功功率的需求日益增大。MCR(Magnetic-valve Controllable Reactor,磁阀式可控电抗器)作为一种通过控制磁阀饱和度来输出无功功率的电磁设备,因具有适用范围广、维护费用低和可平滑调节系统无功等优点而在电力系统中有着非常广阔的应用前景。而磁化特性作为电磁设备理论研究与工程设计的基础,其在MCR的研究应用中起着非常重要的作用。然而磁阀的存在改变了铁心结构,这使MCR的磁化特性必须按照先拟合铁磁材料磁化曲线,然后根据磁阀形状函数来求解。而且为了降低谐波,近些年学者们又提出了不同形状的磁阀。因此本文首先提出了适于求解MCR磁化特性的铁磁材料磁化曲线拟合函数,然后基于所提出的拟合函数求解了不同磁阀形状MCR的磁化特性,最后将这些磁化特性运用到了MCR电流特性的分析之中。具体研究过程如下:首先,从直流激磁改变铁心磁导率的方向解释了MCR的工作原理,分析了它的工作过程并求解了等效电路。基于等效电路搭建了MCR的仿真模型,用一算例对其工作电流进行了仿真分析,验证了理论分析的正确性。然后,通过剖分铁心结构给出了MCR磁化特性的计算通式,利用铁磁材料最简单的拟合函数(理想小斜率拟合函数)计算了不同磁阀形状MCR的磁化特性。根据所计算的磁化特性推导了单级型MCR控制电流、工作电流和绕组电流的平均值/有效值和瞬时值表达式,这为后续基于不同拟合函数的MCR电流特性研究提供了计算思路。接着,分析了磁化曲线拟合的常用方法及实现手段,从曲线逼近程度和残差变化趋势上比较了现有拟合函数的拟合效果,同时通过观察分析提出了一种高拟合精度的对数型拟合函数。根据磁阀存在的特殊性以及MCR磁化曲线的工作范围提出了两种适于求解MCR磁化特性的拟合函数,并与理想小斜率拟合函数进行了比较,说明所提出的拟合函数具有进一步研究的意义与价值。最后,分别将所提出的两种拟合函数应用于单、双级MCR磁化特性的求解之中,基于所计算出的单级型磁化特性分别分析了MCR的电流特性,并和用理想小斜率拟合函数所分析的电流特性进行了比较,结果得到基于第一、二种拟合函数分析电流特性更符合MCR实际运行情况的结论。