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电力系统的无功平衡可以改善电网电能质量、提高经济性和保障供电安全性。根据电力工业的现状和发展，新型无功补偿装置的研制和应用是当前我国电力系统需要着重解决的重大关键技术课题之一。现有的无功补偿装置主要有固定电容器、同步调相机、静止无功补偿装置(SVC)、静止无功发生器(SVG)等。新型可控电抗器型无功补偿装置是SVC的一种，是电力系统中电压控制与无功补偿的重要装置，近年来受到了广泛重视并得到初步应用。与现有无源及有源静止型动态无功补偿装置相比，可控电抗器具有适用电压范围广、可靠性高、可连续调节、响应速度快、占地面积省、维护简单等显著优点，是一种经济、高性能的静止型动态无功（感性）补偿装置。可控电抗器的应用前景十分广泛，涉及到高压和超高压电网电压和无功潮流控制、改善系统稳定性、增加传输功率、超高压电网工频和操作过电压限制、单相接地电流补偿（消弧）、大功率整流系统的谐波抑制等。 本课题所研究的旁柱磁饱和型可控电抗器是中国科学院电工研究所拥有自主知识产权的创新结构。通过结构创新，回避了现有可控电抗器的缺点和不足。旁柱磁饱和型可控电抗器的铁心饱和部位为旁柱和上下轭，由铁心饱和而产生的发热均匀，而且散热面积大，易于散热和冷却，解决了磁阀式可控电抗器因磁阀处散热困难且能量损失密度过高而引发的局部过热问题;常规可控电抗器的主铁心柱每相均为双柱式结构，旁柱磁饱和型可控电抗器基采用三相五柱的结构，降低了线圈和铁心的材料消耗，节省原材料，降低成本及占地面积，是一种非常有前景的磁饱和型可控电抗器。 本文首先介绍了10kvar/380V的旁柱磁饱和型可控样机的设计思路和基本特性，为后续仿真和实验提供了一个实例。 接着，本文研究了在交直流复合激励下铁芯材料的特性。旁柱磁饱和式可控电抗器的铁心长期运行在交直流复合激励的工况下，甚至有一部分时间处于深度饱和的情况，故研究铁芯材料在交直流复合激励下的特性对可控电抗器的设计和应用都有重要意义。通过改进爱泼斯坦方圈和叠片铁芯模型的两个实验，分别引入并联和串联的交直流复合激励，得出激磁电流波形，铁芯材料在不同交流和直流电流复合激励下的磁滞回线和磁化曲线以及相对磁导率与总励磁磁场强度的关系，为旁柱磁饱和型可控电抗器的精确计算和优化设计提供参考。 最后本文对旁柱磁饱和型可控电抗器的控制系统进行了研究，在仿真的基础上搭建了控制实验平台，提出一种PID算法——参数自适应算法，对可控电抗器进行控制，当线路中的负载变化时，控制系统可以高效安全的调节可控电抗器电抗值的大小，以提供不同的无功出力。仿真和实验结果表明，新的控制算法可以有效的减少系统的调整时间和降低超调。