本发明公开一种抑制光学电压互感器非线性特性的交直流电压检测方法及装置。鉴于闭环误差信号的非线性特性且极易受外部环境的扰动影响，对光电探测器输出进行预处理，对非线性闭环误差信号方波调制，将所述误差信号的频率迁移到高频区；采用带通滤波器保证不失真的提取出所述误差信号，并滤除光电探测器输出中的白噪声；将带通滤波器的输出信号转成数字信号并解调后低通滤波；建立系统状态方程并对其进行稳定性控制，使得所述误差信号以指数特性的衰减速度恢复到零平衡点并满足规定的噪声抑制水平，抑制了非线性对光学电压互感器系统闭环性能的影响，拓展了直流电压的动态测量范围及交流电压测量的频带宽度，提高了系统的动态响应特性。