thumb|upright=1.5|Exemple de Supergrid entre l'Europe et le bassin méditerranéen Un réseau maillé en tension continue est un réseau électrique utilisant le courant continu pour transporter la puissance en lieu et place de courant alternatif comme sur les réseaux classiques. Autrement dit il s'agit de plusieurs lignes en courant continu haute tension (HVDC) connectées entre elles. L'avantage d'un tel réseau par rapport aux réseaux en courant alternatif est de permettre le transport de l'électricité sur de plus longues distances et avec moins de pertes. Par ailleurs le développement des énergies renouvelables, souvent loin des centres de consommation, impose un renforcement des réseaux électriques en Europe et en Amérique du Nord notamment. La construction de lignes à haute tension étant de plus en plus mal acceptée par l'opinion publique, d'autres solutions doivent être envisagées. Les réseaux en tension continue permettent le transport de la puissance par câble sur de longues distances contrairement aux réseaux en tension alternative, ils peuvent donc constituer une alternative.
Actuellement des systèmes HVDC multiterminaux existent mais pas de réseau maillé. Ce genre de réseau n'est qu'à l'état de projet, des obstacles techniques et économiques n'étant toujours pas levés. Les efforts fait en matière de recherche et développement dans le domaine permettent toutefois d'espérer qu'il devienne faisable dans les décennies qui viennent. Il sera probablement superposé au réseau AC actuel et ne le remplacera qu'en partie.
Le terme de , littéralement , désigne un réseau électrique capable de transporter de grandes puissances sur de grandes distances. Il était utilisé depuis les années 1960 pour désigner les réseaux en courant alternatif très haute tension. Avec la généralisation de ces réseaux, ce sens est devenu désuet. Actuellement, il désigne avant tout les réseaux maillés en tension continue. Le terme de , littéralement réseau intelligent, désigne les réseaux capables de régler leur répartition de puissance, dans ce sens les réseaux maillés en tension continue font partie des .
En 2012, les obstacles à surmonter sont : la réalisation de disjoncteurs HVDC à la fois suffisamment rapides et économiques pour un déploiement à grande échelle, réalisation de en tension continue économiques, coût des installations HVDC, systèmes de commande et de protection adaptés. Par ailleurs des choix doivent être fait pour la construction d'un vaste réseau : choix d'une tension nominale, choix d'une technologie pour les convertisseurs HVDC - commutée par les lignes ou en source de tension -, choix d'un réseau entièrement aérien, entièrement par câble ou un mélange des deux.
Divers projets de existent de par le monde, notamment en Europe avec le réseau éolien européen en mer, Medgrid ou Desertec. Aux États-Unis également les projets de fleurissent afin de relier les énergies renouvelables de la côte et de l'intérieur des terres vers les grandes métropoles. thumb|upright=1.5|Vision de la Supergrid américaine qui utilise un réseau en tension alternative à
Description Réseau maillé thumb|structure maillée : les postes électriques sont reliés entre eux par de nombreuses lignes électriques, apportant une grande sécurité d'alimentation. Les lignes HVDC actuelles sont en quasi-totalité point-à-point, c'est-à-dire que la ligne en tension continue n'est connectée qu'à deux postes, eux-mêmes connectés au réseau AC. Autrement dit, les postes ne sont reliés entre eux que par une seule liaison électrique, souvent constituée de plusieurs lignes en parallèle. Le poste envoyant de la puissance est appelé , celui en recevant . Par opposition, dans un réseau maillé les postes sont reliés entre eux par de nombreuses lignes électriques .
Supergrid Surtout en Europe, le terme est parfois utilisé pour parler du réseau maillé en tension continue. Ainsi l’association d’industriels européens (FOSG) définit le Super grid comme un système de transport de l’électricité utilisant principalement le courant continu, conçu pour faciliter la production d’énergie d’origine renouvelable dans des régions retirées et leur transport jusqu’aux centres de consommation, avec comme caractéristique fondamentale d’améliorer le marché de l’électricité.
Il faut noter que la notion nouvelle de est indépendante de la notion britannique – qui date des années 1960 – qui couvre les réseaux de tension supérieure à ou d’une notion américaine du début des années 2000 qui couvre un système conjoint de réseaux CCHT et de réseaux de transport d’hydrogène sur de longues distances. Actuellement, le terme américain peut également désigner un réseau en tension alternative mais rien ne semble décidé .
Intérêt Intérêt d'un Supergrid La production électrique provenant des énergies renouvelables est intermittente, la construction d'un réseau de transport d'électricité à grande échelle pour lisser cette volatilité devient de plus en plus nécessaire. Par ailleurs, les éoliennes offshores sont déjà reliées à la terre grâce à des liaisons HVDC, un élargissement de cette ébauche de réseau pourrait permettre de constituer un premier réseau maillé en tension continue capable d'évacuer la puissance produite.
Intérêt de la tension continue 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 d'une ligne donnée 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 postes de conversion. En dehors de toute considération technique, le choix économique d'utiliser ou pas du courant continu pour une liaison de grande longueur dépend en particulier de trois paramètres : le coût supplémentaire des postes de conversion ; les pertes de ces postes 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.
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 les 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 .
La construction de lignes à haute tension étant de plus en plus mal acceptée par l'opinion publique, la construction d'un réseau par câble en tension continue peut présenter une alternative intéressante.
Intérêt du réseau maillé thumb|Réseau maillé constitué de lignes point-à-point en tension continue (les carrés rouges représentent les postes de conversions AC/DC) thumb|Réseau maillé en tension continue avec contenant des disjoncteurs HVDC (carrés noirs) Il y a plusieurs avantages pour un réseau en tension continue à être maillé. Cela réduirait le nombre de postes de conversion nécessaire pour relier différents points. Par exemple prenons un réseau contenant 3 postes : A, B et C. Si on veut qu'ils puissent échanger de la puissance entre eux, avec des lignes point-à-point, il faut une ligne AB (2 postes), une ligne AC (2 postes) et une ligne BC (2 postes), soit un total de 6 postes, avec un réseau maillé, un poste par point suffit on a donc un total de 3 postes. Les postes de conversions étant coûteux et entrainant des pertes, cet avantage est donc important.
Par ailleurs, avec un réseau maillé un poste peut passer de receveur à émetteur d'énergie, ou inversement, sans qu'un autre poste ne doive changer son état, cela facilite la commande du réseau. Il apporte également un plus grand niveau de redondance et donc de sécurité qu'un réseau en antenne, leur flexibilité et la mise en commun des ressources les rendent en outre plus économiques.
Obstacles techniques et économiques Disjoncteurs HVDC
Un des principaux obstacles à la construction d'un véritable réseau maillé en HVDC était jusqu'en 2012 l'absence de disjoncteur pour courant continu suffisamment rapide et économique pour protéger les installations électriques des courts-circuits. En effet, en l'absence de disjoncteur côté DC, en cas de court-circuit, le courant doit être interrompu au poste HVDCCôté AC pour les VSC à demi-pont en H, côté DC pour ceux en pont en H. Si pour un point-à-point cela ne change rien : la liaison entre les deux postes est perdue, pour un réseau maillé cela implique que toutes les postes se retrouvent sans tension en cas de défaut . Cela est inacceptable. Des disjoncteurs DC dans le réseau doivent permettre de n'ouvrir que la ligne défectueuse tout en maintenant sous tension les lignes saines.
Les bobines de lissage connectée aux lignes haute tension dans les postes LCC permettent d'augmenter l'inductance de celle-ci. Cela limite le taux de montée du courant continu () en cas de court-circuit. Dans le cas des postes VSC ces bobines sont absentes, le courant monte donc très rapidement. Plus le disjoncteur est long à s'ouvrir, plus sa capacité de coupure doit être importante.
La difficulté réside dans le fait que le courant continu ne passe pas par zéro. Or les disjoncteurs AC utilisent justement ce passage par zéro du courant pour interrompre l'arc électrique qui se forme entre ses contacts. Une solution est d'introduire un circuit résonant type RLC pour forcer le courant à zéro, elle n'est cependant pas assez rapide pour protéger efficacement le système des courts-circuits côté haute tension. Des disjoncteurs HVDC construits simplement avec des semi-conducteurs sont possibles, mais entraînent de fortes pertes, ce qui n'est pas acceptable pour les réseaux de transport d'énergie. En 2011, ABB a annoncé avoir construit un prototype de disjoncteur HVDC hybride permettant d'interrompre le courant continu côté haute tension de manière économique. L'objectif d'ABB est d'interrompre le courant sur des lignes ayant une tension de .
Convertisseur DC/DC thumb|Convertisseur DC/DC à deux niveaux thumb|Convertisseur DC/DC en pont en H thumb|Convertisseur DC/DC série Un autre obstacle à la construction d'un réseau HVDC maillé est l'absence de DC/DC, ou plus exactement d'un équipement permettant de modifier la tension du réseau avec peu de pertes. Pour mémoire, au début du le choix de la tension alternative ou de la tension continue pour le transport d'électricité n'était pas tranché. La victoire finale de la première est en grande partie due aux transformateurs. Ceux-ci fonctionnant grâce à l'induction électrique, ils ont nécessairement besoin d'une tension non constante pour fonctionner, ils sont donc inadaptés pour modifier une tension continue .