眾所周知， 電力系統是由少量的電源及大量的用戶端加上電網組成， 電網分成變電、輸電、和配電三部分。電廠的發電機發出的電經過電力變壓器升高后進行遠距離傳輸，然后通過配電網送到千家萬戶。

當輸電線路空載或輕載運行時，會出現配/用電側比輸電側電壓高的反常現象。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RLC串聯電路結構。由于線路電感值比電阻值大很多，根據電壓的矢量關系，輸電線路會出現末端比首端電壓幅值更大的情況。當輸電線路傳輸的有功負載逐漸加大時，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。

當同步發電機處于發電狀態時，與原動機連接的發電機轉子形成一個旋轉的磁場，發電子定子輸出的三相電流形成另個旋轉的磁場。定子旋轉磁場影響轉子旋轉磁場，給轉子施加反作用力，阻止轉子加速。兩者力量均衡時，發電機保持恒定轉速旋轉。當負載突然減少時，發電機輸出電流減少，阻止轉子旋轉的定子作用力同步減少，所以轉子必定加速旋轉。多臺同步發電機的加速旋轉導致系統頻率增大，由于負荷電動機的輸出功率和頻率是三次方正比關系，系統頻率導致負荷也同步增大，從而實現了頻率和負荷的動態平衡。

與傳統同步發電機不同的是：內部轉子的旋轉磁場的幅值大小隨時可調（等同于同步發電機勵磁電流動態可調），內部轉子旋轉速度與外部電網保持同步。當負載突然減少時，新能源發電機輸出電流同步減少，由于沒有原動機且采用鎖相環控制策略，所以發電機“轉子”并不會加速旋轉。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的“電壓差”不滿足要求，從而調整PWM調制，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電端高電壓現象。

同時，大量的以新能源風力發電機組為主的發電中心的離能工業發達用電區域相距很遠，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）均會對交流側電壓產生影響。在各種類型的直流故障中，直流受端連續的換相失敗往往是導致送端系統過電壓持續時間最長、現象最復雜的故障。 直流受端連續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3~4次周期性送端低電壓和高電壓現象。