直流输电是将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电；然后再用逆变器变换成交流送至用户使用。通常由发电厂产生的电能都是以交流电压和电流形式并通过三相输电线传输到负荷中心的。然而，在某些情况下，用直流形式传输电能会更为理想。例如，在远离用电负荷中心的发电站采用直流电（两根输电线）远距离输送同等功率的电能比采用交流电更加经济，一般而言，直流架空输电线的等价距离（输送一定功率时，交、直流输电线路和两端电气设备的总费用相等时所对应的输电距离）为480～650 km，若采用地下或海底电缆线路，其等价距离会更小（为10～30 km）。由于高压电缆分布电容和充电功率的限制，长距离海底电缆交流输电几乎是不可能的，而直流方式比较适宜。另外，考虑到其他一些因素。例如，为改善交流输电系统的暂态稳定性，加强对电力系统振荡的动态阻尼作用等，都将优先选用直流输电，两个或多个不同步甚至不同频率的交流电网连接，只能采用直流输电方式。
图2－13（a）是在两个交流电力系统之间用高压直流输电连接的原理。u1、u2为两个交流电网系统，两端为高压变流阀，为了绝缘与安全，采用光控大功率晶闸管串、并联组成桥路，用光脉冲同时触发多只光控晶闸管。通过分别控制两个变流阀的工作状态，就可控制电功率流向，如u1电网向u2电网输送功率时，则左边变流阀工作在整流状态，右边变流阀工作于有源逆变状态。为了保证交流电网波形质量，要对变流阀设计与滤波环节必须十分重视。直流高压由晶闸管变流器串联来实现，如图2－13（b）所示，它的直流电压可达 ±200 kV 或500 kV。
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图2－13 高压直流输电
（a）高压直流输电的原理示意图；（b）高压直流输电
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