针对超高压及以上等级电网中,系统正常运行或故障状态导致的工频过电压以及潜供电流幅值过大的问题,本文围绕可控磁饱和电抗器电磁性能,系统工频过电压和潜供电流的协调抑制方法等问题开展了相关的研究工作。建立了可控磁饱和电抗器电磁场分析的数学模型,充分考虑直交流绕组共同作用情况下磁路和电路的非线性问题,给出了可控磁饱和电抗器的磁场分布规律;揭示了磁路饱和程度及电抗参数随控制绕组与工作绕组电流的变化规律,给出了基于磁场分析的可控磁饱和电抗器的工作特性、控制特性与谐波特性。以磁场分析为基础提出了基于能量法的可控磁饱和电抗器漏感参数的精确计算方法,给出了可控磁饱和电抗器的电压方程和磁链方程,建立了可控磁饱和电抗器分段磁路的磁路-电路耦合仿真模型。通过场和路两种不同途径的计算结果与实测值进行对比分析,验证了可控磁饱和电抗器数学模型的正确性。提出了 一种以可控磁饱和电抗器和相间并联电抗器协调抑制工频过电压与潜供电流的补偿方法,研究了空载电容效应和负载甩负荷情况下引起的工频过电压,给出了可控磁饱和电抗器的补偿方法,得到了线路电压随电抗参数、线路传输功率、补偿度等物理量变化的规律;建立了潜供电流计算的长线路的三相工频全序等效电路,给出了潜供电流的电感耦合分量和电容耦合分量理论计算结果。以500kV系统网络为例,建立了系统仿真模型,对理论分析的结果进行了验证。研究了系统潜供电流和恢复电压的分布规律和影响因素,分析了线路布置方式和长度、换位方式、故障点位置、传输功率、补偿方式和补偿度等因素对潜供电流影响规律,获得了 500kV可控磁饱和电抗器的控制规律。搭建了 500kV线路潜供电流的低压实验平台,根据实验模拟的一致性原理,在低压状态下模拟出了高压线路的潜供电流,对所提出的抑制方案进行了实验验证。通过现场试验数据与同参数条件的仿真结果相比较,验证了理论分析与仿真计算的结果。