thumb|upright=1.5|Convertisseurs à thyristors sur le pôle 2 de la ligne Inter-Island en Nouvelle-Zélande.thumb|upright=1.5|Symbole d'un convertisseur AC/DC (redresseur triphasé). Le courant continu haute tension (CCHT), en anglais (HVDC), est une technologie d'électronique de puissanceCependant les premières installations étaient électromécaniques, voir plus bas la partie sur le système Thury utilisée pour le transport de l'électricité en courant continu haute tension. Son utilisation est minoritaire par rapport au transport électrique à courant alternatif (AC) traditionnel de nos réseaux électriques. Son principal intérêt est de permettre le transport d'électricité sur de longues distances ; le courant continu cause moins de pertes dans ce cas. Par ailleurs, c'est l'unique possibilité pour transporter de l'électricité dans des câbles enterrés ou sous-marins sur des distances supérieures à environ . En effet, la puissance réactive produite par le caractère capacitif du câble, s'il est alimenté par du courant alternatif, finit par empêcher le transport de la puissance active, qui est recherchée. En courant continu, aucune puissance réactive n'est produite dans le câble. D'autres avantages de la technologie HVDC peuvent également justifier son choix sur des liaisons plus courtes : facilité de réglage, influence sur la stabilité et possibilité de régler la puissance transitée notamment.
Une station en courant continu haute tension peut permettre de connecter entre eux deux réseaux alternatifs non synchrones, par exemple n'ayant pas la même fréquence (liaisons au Japon entre des iles à et d'autres à ) ou ayant des réglages de fréquence indépendantsVoir par exemple l'article sur le GKK Etzenricht qui reliait le réseau de l’Europe de l'Ouest avec celui de l'Europe de l'Est. Cela permet d'échanger de l'énergie entre des réseaux sans les connecter directement et donc en évitant la propagation des instabilités d'un réseau à l'autre. De manière plus générale, la stabilité des réseaux est améliorée, le flux d'énergie s'interrompant si une instabilité ou un défaut est détecté d'un côté de la liaison, qui ne se propage donc pas. Au-delà de ce point, les liaisons HVDC permettent un net gain en matière de stabilité. Par exemple les liaisons HVDC VSC permettent de stabiliser le réseau, entre autres en fournissant juste la quantité d'énergie réactive dont a besoin le réseau pour avoir un profil de tension stable.
La technologie HVDC est apparue dans les années 1930. Elle a été développée par ASEA en Suède et en Allemagne. La première ligne HVDC a été construite en Union soviétique en 1951 entre Moscou et Kachira. Une autre ligne a ensuite été construite en 1954 entre l'île de Gotland et la Suède continentale, à une tension de et avec une puissance de ..
Il existe deux grandes familles technologiques de connexions à courant continu : l'une fonctionne en source de courant, utilisant des thyristors, appelée (LCC), « convertisseurs commutés par la ligne » ; l'autre fonctionne en source de tension, utilisant des IGBT développés dans les années 1990 et appelées (VSC), « convertisseurs source de tension ». Les premières servent au transport de grande ou très grande puissance, jusqu'à Capacité en surcharge continue, mise en service prévue courant 2013, ., avec des tensions allant jusqu'à ±, sur de grandes distances, jusqu'à .. La seconde, plus réglable, plus compacte, ne nécessitant pas un réseau « fortUn réseau fort est un réseau ayant une puissance de court-circuit élevée, celle-ci croissant avec la puissance totale des centrales électriques connectées à ce réseau. », est particulièrement adaptée au transport d'électricité provenant des éoliennes en mer ou au transport d'électricité par câble au polyéthylène réticulé (XLPE), donc sans huile minérale. Elle a cependant une puissance maximale limitée à par bipole en 2012Le projet Inelfe entre la France et l'Espagne se compose de 2 bipôles, chacun de 1000 MW..
Courant continu et courant alternatif
Dans les années 1880 eut lieu la guerre des courants entre les partisans d'un réseau à courant continu comme Thomas Edison et ceux d'un réseau à courant alternatif comme Nikola Tesla et George Westinghouse. Le courant continu survécut ; mais rapidement le développement des transformateurs de puissance, nécessaires pour élever la tension et ainsi limiter les pertes, conduisit à la généralisation des réseaux en courant alternatif .
Ainsi dans les réseaux actuels, la puissance électrique est produite en courant alternatif, transportée, distribuée et consommée très majoritairement en courant alternatif. Toutefois, dans certains cas l'usage du courant continu est avantageux : il rend possible la connexion de réseaux asynchrones, il est utilisé quand la distance est trop importante pour avoir une liaison aérienne en courant alternatif stable et/ou économique, pour transporter de grandes puissances, pour les lignes sous-marines, pour augmenter la puissance sans augmenter la puissance de court circuit ou pour améliorer les performances du réseau en courant alternatif grâce à la commandabilité des stations HVDC.
Ce n'est qu'avec le développement de l'électronique de puissance avec notamment l'invention des diodes à vapeur de mercure que l'utilisation de courant continu à haute tension est devenue possible. Cette invention fut suivie par celle des thyristors à base de semi-conducteurs dans les années 1970. Les insulated-gate bipolar transistor (IGBT) n'apparurent que plus tard.
Les lignes de transport en courant continu sont de plus en plus répandues, le rythme des projets augmentant ces dernières années.
Applications Liaisons entre grande centrale électrique et charge distante thumb|left|Le barrage des Trois-Gorges est relié à Changzhou, Guangdong et Shanghai en HVDC La technologie HVDC LCC offre de grands avantages pour le transport d'une grande puissance depuis une centrale électrique vers une charge éloignée. À la différence des lignes AC, les lignes HVDC n'ont pas besoin de compensation sur de longues distances, la stabilité de la centrale n'est pas menacée, les pertes en ligne sont également très réduites.
La réduction des pertes est en particulier liée au fait que la résistance en courant continu des lignes est plus faible qu'en courant alternatif (absence d'effet de peau), mais surtout au fait que seule la puissance active est transportée en courant continu. Les pertes Joule dues au transport de la puissance réactive n'existent pas en courant continu, le courant est donc seulement limité par les capacités thermiques des conducteurs. Inversement le courant continu haute tension implique des pertes supplémentaires dans les stations de conversion. En dehors de toute considération technique, le choix économique d'utiliser ou pas du courant continu pour une liaison de grande longueur est lié en particulier à l'équilibre entre trois paramètres : le coût supplémentaire des stations de conversion ; les pertes de ces stations de conversion ; les pertes en ligne. Il en résulte donc une longueur de ligne au-delà de laquelle un projet de ligne à courant continu est rentable. On estime en général cette longueur à environ.
Les exemples les plus marquants sont les connexions entre barrages, barrage des Trois-Gorges, barrages du Tibet ou Itaipu, et centre de charge : côte chinoise, Sud-est brésilien. De très hautes tensions sont utilisées à cette fin : ± 500, 600 ou . La facilité de commande des HVDC est également un avantage majeur pour gérer de telles puissances.
Liaisons sous-marines et à câbles
thumb|upright=1.2|Consommation en puissance réactive Q par kilomètre de ligne aérienne , de câble souterrain et pour un GIL en fonction de la puissance apparente transportée S et à . Une ligne en courant continu ne consomme pas de puissance réactive thumb|left|Modèle en Pi d'une ligne électrique, les câbles ont des capacités grandes Par ailleurs, le HVDC est particulièrement adapté pour transporter de l'énergie électrique par câble, sous-marin entre autres. Au-delà d'une certaine distance, 60 à environ pour des liaisons souterraines ou sous-marines, l'importance du courant capacitif rend peu intéressant le transport d'électricité en courant alternatif. Les câbles AC ont en effet un comportement capacitif vis-à-vis de la terre. Leurs charges et décharges finissent par consommer l'intégralité du courant disponible. Autrement dit la puissance transportée par le câble devient intégralement réactive. Afin de réduire cet effet capacitif, on installe dans les liaisons classiques en courant alternatif des réactances de compensation, ce qui est coûteux. Ce phénomène n'apparaît pour le courant continu que lors de la mise sous tension ou d'inversion de polarité (pour le VSC, il n'y a même pas d'inversion de polarité). En régime permanent, le courant étant continu, la capacité parasite du câble ne se charge ou décharge pas. Il n'y a donc aucune limite théorique existante, en matière de distance, pour l'HVDC. Ainsi le projet NorNed entre la Norvège et les Pays-Bas comporte deux câbles de chacun .
L'utilisation de câble en polyéthylène réticulé n'est possible que pour les VSC, l'inversion de polarité les endommageant. Ces câbles ont l'avantage de ne pas contenir d'huile, ce qui présente un avantage sur le plan écologique. La technologie VSC est donc souvent associée aux câbles.
Connexions de réseaux non synchrones Voir partie Tête-bêche
HVDC et énergies renouvelables
thumb|right|La plate-forme Alpha Ventus est connectée en courant alternatif, elle a servi de modèle aux plateformes HVDC offshore Le thème des lignes HVDC revient régulièrement dans les débats sur les énergies renouvelables, pour plusieurs raisons. Tout d'abord, comme vu dans le précédent chapitre, les câbles à courant continu sont les seules solutions pour transporter de l'électricité sous l'eau sur de longues distances. Elles sont donc utilisées pour raccorder les parcs éoliens éloignés des côtes . La technologie VSC est utilisée car elle nécessite moins d'espace, est en première approche indépendante de la puissance de court-circuit du réseau, et peut ainsi alimenter une source passive ou évacuer l'énergie provenant d'une centrale fonctionnant par intermittence. Les premiers projets du genre ont été construits dans la mer du Nord avec la plateforme BorWin Alpha, d'autres projets commandés par TenneT sont en construction dans le même secteur . thumb|left|Connexions sous-marines HVDC en Europe (à l'exception des lignes de faible puissance pour les plates-formes et des lignes de service). Légende :,,(non à jour).