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)電機發(fā)出的電經(jīng)過電力變壓器升高后進行遠距離傳輸，然后通過配電網(wǎng)送到千家萬戶。

當輸電線路空載或輕載運行時，會出現(xiàn)配/用電側(cè)比輸電側(cè)電壓高的反常現(xiàn)象。輸電線路的電壓越高，等效對地電容就越大；輸電距離越長，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，輸電線路會出現(xiàn)末端比首端電壓幅值更大的情況。當輸電線路傳輸?shù)挠泄ω撦d逐漸加大時，此時由于負載的電流增大，通過輸電線路的總電流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。

當同步發(fā)電機處于發(fā)電狀態(tài)時，與原動機連接的發(fā)電機轉(zhuǎn)子形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，發(fā)電子定子輸出的三相電流形成另個旋轉(zhuǎn)的磁場。定子旋轉(zhuǎn)磁場影響轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場，給轉(zhuǎn)子施加反作用力，阻止轉(zhuǎn)子加速。兩者力量均衡時，發(fā)電機保持恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當負載突然減少時，發(fā)電機輸出電流減少，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)。多臺同步發(fā)電機的加速旋轉(zhuǎn)導致系統(tǒng)頻率增大，由于負荷電動機的輸出功率和頻率是三次方正比關(guān)系，系統(tǒng)頻率導致負荷也同步增大，從而實現(xiàn)了頻率和負荷的動態(tài)平衡。

與傳統(tǒng)同步發(fā)電機不同的是：內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場的幅值大小隨時可調(diào)（等同于同步發(fā)電機勵磁電流動態(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。當負載突然減少時，新能源發(fā)電機輸出電流同步減少，由于沒有原動機且采用鎖相環(huán)控制策略，所以發(fā)電機“轉(zhuǎn)子”并不會加速旋轉(zhuǎn)。采用恒輸出功率控制策略，當變流器檢測到輸出電流減少時，會認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（等同于增大勵磁電流），這就造成了更嚴重的發(fā)電端高電壓現(xiàn)象。

同時，大量的以新能源風力發(fā)電機組為主的發(fā)電中心的離能工業(yè)發(fā)達用電區(qū)域相距很遠，大量已建和待建的特高壓直流輸電更加重了高電壓問題。

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