Visokonapetostni sistem za prenos električne energije z enosmernim tokom ( HVDC ) uporablja enosmerni tok (DC) za prenos električne energije, v nasprotju z običajnejšimi sistemi za prenos izmeničnega toka (AC). Večina povezav HVDC uporablja napetosti med 100 kV in 800 kV.

Vodi HVDC se običajno uporabljajo za prenos električne energije na dolge razdalje, saj potrebujejo manj vodnikov in povzročijo manjšo izgubo moči kot enakovredni vodi AC. HVDC omogoča tudi prenos moči med prenosnimi sistemi AC, ki niso sinhronizirani . Ker je pretok moči skozi povezavo HVDC mogoče nadzorovati neodvisno od faznega kota med virom in bremenom, lahko stabilizira omrežje pred motnjami zaradi hitrih sprememb moči. HVDC omogoča tudi prenos moči med omrežnimi sistemi, ki delujejo na različnih frekvencah, kot sta 50 in 60 Hz. To izboljša stabilnost in ekonomičnost vsakega omrežja, saj omogoča izmenjavo energije med prej nekompatibilnimi omrežji.

Sodobna oblika prenosa HVDC uporablja tehnologijo, ki je bila obsežno razvita v tridesetih letih prejšnjega stoletja na Švedskem ( ASEA ) in v Nemčiji . Zgodnje komercialne instalacije so vključevale eno v Sovjetski zvezi leta 1951 med Moskvo in Kaširo ter sistem 100 kV, 20 MW med Gotlandom in celinsko Švedsko leta 1954. Pred kitajskim projektom leta 2019 je bila najdaljša povezava HVDC na svetu povezava Rio Madeira v Braziliji , ki je sestavljena iz dveh bipolov ±600 kV, vsak po 3150 MW, ki povezuje Porto Velho v zvezni državi Rondônia z območjem São Paula v dolžini več kot 2500 km (1600 milj).
Visoka napetost se uporablja za prenos električne energije za zmanjšanje izgube energije zaradi upora žic. Za določeno količino prenesene moči bo podvojitev napetosti zagotovila enako moč pri samo polovici toka:

Ker je moč, izgubljena kot toplota v žicah, neposredno sorazmerna s kvadratom toka

uporaba polovice toka pri dvojni napetosti zmanjša izgube v liniji za faktor 4. Medtem ko se lahko izgubljena moč pri prenosu zmanjša tudi z zmanjšanjem upora s povečanjem velikosti prevodnika, so večji vodniki težji in dražji.
Visoke napetosti ni mogoče zlahka uporabiti za razsvetljavo ali motorje, zato je treba napetosti na ravni prenosa zmanjšati za opremo za končno uporabo. Transformatorji se uporabljajo za spreminjanje ravni napetosti v prenosnih tokokrogih z izmeničnim tokom (AC), vendar ne morejo prenesti enosmernega toka. Transformatorji so spremenili napetost izmeničnega toka v praktično uporabo, generatorji izmeničnega toka pa so bili učinkovitejši od tistih, ki uporabljajo enosmerni tok. Te prednosti so privedle do tega, da so zgodnje nizkonapetostne prenosne sisteme DC na prelomu 20. stoletja izpodrinili sistemi AC.

Praktična pretvorba moči med izmeničnim in enosmernim tokom je postala mogoča z razvojem naprav močnostne elektronike, kot so živosrebrni obločni ventili in, od leta 1970, močnostnih polprevodniških naprav , vključno s tiristorji , integriranimi tiristorji s komutacijo vrat (IGCT), tiristorji, ki jih krmili MOS ( MCT) in bipolarni tranzistorji z izoliranimi vrati (IGBT).

Z več o HVDC si oglejte video na ELECTROBOOM.