本发明提出了一种发电机过压保护装置非线性特性测试系统及方法，所述信号转换锁存单元用于将输入至被测保护装置的测试电流输出给主控单元；所述电压反馈单元用于将输入至被测发电机过压保护装置的测试电压输出给PWM控制单元和主控单元；所述主控单元根据所接收的信号转换锁存单元输出的电压信号和电压反馈单元输出的电压反馈信号调整基准电压值，将调整后的基准电压值输出给PWM控制单元；所述PWM控制单元判断所接收的电压反馈单元反馈的电压值与基准电压值的大小关系，输出脉宽调制信号调节输入至被测发电机过压保护装置的测试电压。可实现过压保护装置的高压和低压测试，无需额外的高压升压设备。