眾所周知， 電力系統(tǒng)是由少量的電源及大量的用戶端加上電網(wǎng)組成， 電網(wǎng)分成變電、輸電、和配電三部分。電廠的發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)過(guò)電力變壓器升高后進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，然后通過(guò)配電網(wǎng)送到千家萬(wàn)戶。

當(dāng)輸電線路空載或輕載運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)配/用電側(cè)比輸電側(cè)電壓高的反?，F(xiàn)象。輸電線路的電壓越高，等效對(duì)地電容就越大；輸電距離越長(zhǎng)，等效串聯(lián)電感就越大。輸電線路等效電感、等效電阻和末端對(duì)地電容呈現(xiàn)RLC串聯(lián)電路結(jié)構(gòu)。由于線路電感值比電阻值大很多，根據(jù)電壓的矢量關(guān)系，輸電線路會(huì)出現(xiàn)末端比首端電壓幅值更大的情況。當(dāng)輸電線路傳輸?shù)挠泄ω?fù)載逐漸加大時(shí)，此時(shí)由于負(fù)載的電流增大，通過(guò)輸電線路的總電流I隨之增大，線路等效電阻和電感和電壓降也逐漸變大，最終輸電線路末端電壓小于首端電壓。

當(dāng)同步發(fā)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，與原動(dòng)機(jī)連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，發(fā)電子定子輸出的三相電流形成另個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，給轉(zhuǎn)子施加反作用力，阻止轉(zhuǎn)子加速。兩者力量均衡時(shí)，發(fā)電機(jī)保持恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)負(fù)載突然減少時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電流減少，阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的定子作用力同步減少，所以轉(zhuǎn)子必定加速旋轉(zhuǎn)。多臺(tái)同步發(fā)電機(jī)的加速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)頻率增大，由于負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的輸出功率和頻率是三次方正比關(guān)系，系統(tǒng)頻率導(dǎo)致負(fù)荷也同步增大，從而實(shí)現(xiàn)了頻率和負(fù)荷的動(dòng)態(tài)平衡。

與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)不同的是：內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值大小隨時(shí)可調(diào)（等同于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流動(dòng)態(tài)可調(diào)），內(nèi)部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與外部電網(wǎng)保持同步。當(dāng)負(fù)載突然減少時(shí)，新能源發(fā)電機(jī)輸出電流同步減少，由于沒(méi)有原動(dòng)機(jī)且采用鎖相環(huán)控制策略，所以發(fā)電機(jī)“轉(zhuǎn)子”并不會(huì)加速旋轉(zhuǎn)。采用恒輸出功率控制策略，當(dāng)變流器檢測(cè)到輸出電流減少時(shí)，會(huì)認(rèn)為交流濾波電感兩側(cè)的“電壓差”不滿足要求，從而調(diào)整PWM調(diào)制，增大直流電容的等值交流輸出電壓（等同于增大勵(lì)磁電流），這就造成了更嚴(yán)重的發(fā)電端高電壓現(xiàn)象。

同時(shí)，大量的以新能源風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為主的發(fā)電中心的離能工業(yè)發(fā)達(dá)用電區(qū)域相距很遠(yuǎn)，大量已建和待建的特高壓直流輸電更加重了高電壓?jiǎn)栴}。

在帶有特高壓直流輸電的電力系統(tǒng)中，直流多種類(lèi)型的故障（單、雙極閉鎖，直流線路故障重啟動(dòng)，換相失敗等）均會(huì)對(duì)交流側(cè)電壓產(chǎn)生影響。在各種類(lèi)型的直流故障中，直流受端連續(xù)的換相失敗往往是導(dǎo)致送端系統(tǒng)過(guò)電壓持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、現(xiàn)象最復(fù)雜的故障。 直流受端連續(xù)換相失敗將導(dǎo)致周期性的功率受阻和恢復(fù)，由此將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)3~4次周期性送端低電壓和高電壓現(xiàn)象。