多种形式的大规模新能源系统的投运在丰富我国能源形式、降低温室气体排放的同时，也给电网带来了不小的冲击和干扰，并使其结构进一步复杂化，引起电压波动、宽范围的功率振荡等问题。传统的基于晶闸管的励磁系统在满足系统励磁要求的同时也具有一定的振荡抑制能力，但是其无法较好的解决上述问题。
　　柔性励磁系统采用基于全控器件的功率变换器，相较于传统励磁系统，其具有更强的直流侧电压控制能力和强励能力，能够缓冲交直流侧之间的相互干扰并向系统反送无功以提升系统阻尼。对柔性励磁系统进行研究，促进其在电力系统中的推广使用，对提升系统运行稳定性和安全性具有非常重要的意义。
　　本文以柔性励磁系统运行特性为研究对象，在介绍柔性励磁系统拓扑结构、参数设计和控制策略的基础上，对其正常运行特性、升压特性和输出过电压特性进行了详细的分析，具体如下：
　　首先，介绍了柔性励磁单机无穷大系统并基于电力电子元件搭建了仿真模型，分析了柔性励磁系统正常运行特性的影响因素。在此基础上，基于发电机输出功率、机端电压和柔性励磁系统反送无功对柔性励磁系统的正常运行特性进行了分析。
　　其次，论证了柔性励磁系统的升压特性，并基于其升压特性提出了柔性励磁系统强励协调控制策略。该控制策略通过机端电压和直流侧电压的协调控制实现故障情况下短时提升励磁电压顶值，增强系统暂态稳定性。通过仿真验证了柔性励磁系统的升压特性以及强励协调控制策略对直流侧电压动态响应能力和系统稳定性的提升作用。
　　最后，分析了柔性励磁系统输出过电压的产生原理、影响因素以及抑制方法。柔性励磁系统中斩波变换器输出的高频方波信号经电缆传输至发电机励磁绕组时会因特性阻抗不匹配而产生过电压，而电缆长度、电压波形上升时间会对其产生影响。而通过阻抗匹配的方法能够有效地对上述输出过电压进行抑制。