近年来,为达到改善电压质量、降低系统损耗和抑制阻尼振荡的目的,串联补偿装置在超高压线路中具有较好的应用前景。但随着串补容抗与线路输送容量的增加,超高压串联补偿线路在故障发生与清除时激发的电磁暂态过程更加剧烈,过电压等电磁暂态问题的危害随之攀升。随着电气技术的发展,多功能复合型故障限流器（Fault Current Limiter,FCL）为解决串补问题提供新的思路。线路发生故障时,复合型FCL基于快速开关的动作特性迅速转换为限流模式,抑制短路电流峰值并减小串补电容残压。本文以500k V德宏-博尚-墨江超高压示范线路为背景,分析串补线路发生故障时断路器的动作特性,基于PSCAD建立可控串联补偿装置（Thyristor Controlled Series Compensation,TCSC）和复合型FCL的仿真模型,研究TCSC和固定串联补偿装置（Fixed Series Compensation,FSC）混合复用对瞬态恢复电压（Transient Recovery Voltage,TRV）的影响。为解决线路加装TCSC后电容残压使TRV幅值上升的问题,提出优化串补配置和复合FCL替代FSC的抑制方案。针对TRV最严峻工况,研究分闸电阻对串补线路发生永久性故障导致断路器二次开断产生的TRV抑制效果,为超高压TCSC应用场景下断路器可靠开断提供技术方案。主要研究工作及取得的创新性成果如下:（1）以超高压示范工程线路为背景构建TCSC等效数学模型分析TCR支路稳态工频特性,研究稳态运行条件下TCR支路动态特性对TCSC的影响。依据快速开关实际动作特性,建立复合FCL等效数学模型,分析FCL串谐模式下TCSC五个阶段内TRV峰值的变化趋势。（2）基于线路运行限制因素确定串补配置分案,揭示超高压串补线路TRV产生机制。研究故障参数对断路器电磁暂态的影响,总结TRV峰值宏观分布特性,分析串补站后侧发生单相接地故障时电容残压对TRV峰值的影响机理。分析TCSC与FSC混合复用对TRV峰值的影响,根据实际工程应用研究不同串补度下TRV峰值、恢复电压上升率（Rate Rise of Transient Recovery Voltage,RRRV）与短路电流的变化特性。（3）剖析复合FCL串补模式时断路器TRV产生机制,分析线路故障后复合FCL基于快速开关动作增大线路阻抗的动作特性,研究加装位置和快速开关动作时间变化对TRV与RRRV的影响。提出复合FCL替代FSC的仿真研究方案,统计串补度不同时TRV与RRRV的分布特性,验证FCL替代固定串补的可行性。（4）分析加装FCL的可控串补线路发生永久性故障时断路器两次开断的电磁暂态特性,揭示分闸电阻对超高压串补线路二次开断后产生TRV的抑制机理。基于断路器两次动作时间和重合时间的变化分析TRV峰值变化趋势,评估分闸电阻对重合闸时间整定以及TRV的影响,提出能有效抑制TRV峰值的分闸电阻加装方案。