直流送電
「バック・トゥ・バック・ステーション」(あるいはBTBと略す)は、静止インバータと整流器の両方が同じ場所、通例同じ建物内に配置されている変電所である。直流配電線の長さは極力短くされている。HVDCバック・トゥ・バック・ステーションは下記のために利用される。
異なる周波数の電力幹線の連系(日本や、UAE (50 Hz) とサウジアラビア (60 Hz) の間のGCC相互接続のような場合)
同じ公称周波数であるが固定した相関係を持たない、2つのネットワークの結合(1995/96年までのen:Etzenrichtや Durnrohr、Vienna)
異なる周波数と相数(例えば、en:Traction substation)
中間回路における直流電圧は、HVDCバック・トゥ・バック・ステーションにおいては短い導体長のため自由に選択しうる。整流器の設置場所を少なくし整流器の直列接続を避けるため、直流電圧は極力低く取られる。このため、HVDCバック・トゥ・バック・ステーションでは、とり得る最大な電流定格の整流器が使用される。
高電圧による送電は、電線の電気抵抗によるエネルギー損失を低減するために用いられる。一定量の電力輸送では、より高い電圧とすることにより送電電力損が抑制される。回路中の電力は電流に比例するが、電線の発熱のような電力損は電流の2乗に比例する。しかし、電力は電圧にも比例するので、特定の電力レベルにおいては、高電圧は低電流とトレードオフの関係でありうる。すなわち、電圧を上げれば上げるほど電力損は低減する。電力損は電気抵抗を少なくすることでも低減可能であり、通常導体直径を太くすることでそれは達成される。しかし太い導体は重く、より高価となってしまう。
高電圧は電灯や動力には簡単に利用できないので、送電レベルの電圧は需要家装置に適合するよう変換されなければならない。変圧器は交流でしか機能しないが、電圧変換を行うのには適している。直流方式のトーマス・エジソンと、交流方式のニコラ・テスラおよびジョージ・ウェスティングハウスとの競争は電流戦争として知られ、交流方式は明らかに勝利した。
実用的に直流電圧を取り扱うことは、水銀整流器や、サイリスタ・絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT) ・パワーMOSFET・ゲートターンオフサイリスタ (GTO) 等の後の半導体整流器といった電力用半導体素子の開発によりはじめて可能になった。