本申请提供3000米级超深水测试管道的过压保护系统及控制方法。在该控制方法中，当测试管道的内部压力大于第一压力报警限值时，减小可控阀门的开度；由于可控阀门串联在测试管道与井口设备之间，所以该控制方法可以减小流向井口设备的流量，从而可以降低井口设备所需要承受的压力，进而在测试管道的内部压力升高时，可以避免对井口设备造成损坏；又由于测试管道的内部压力通过压力数据采集装置得到，而压力数据采集装置对测试管道的内部变化更加敏锐，所以可以提高可控阀门对测试管道的内部压力变化的响应速度；综上所述，该控制方法可以在测试管道的内部压力突然升高时，降低对井口设备造成损坏的可能性。