سیستم های انتقال انرژی الکتریکی توسط جریان مستقیم با ولتاژ بالا یا فشار قوی با نام اختصاری HVDC (همچنین به آن بزرگراه نیرو یا یک بزرگراه الکتریکی نیز گفته می شود)، بر خلاف سیستم های جریان متناوب (AC) که استفاده از آن ها متداول است، از جریان مستقیم برای انتقال برق در مقادیر کلان استفاده می کنند. برای انتقال از راه دور، سیستم های انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا ممکن است ارزان تر بوده و اتلاف الکتریکی کمتری داشته باشند. برای کابل های برق زیر آب، HVDC از جریان های سنگین مورد نیاز برای شارژ و تخلیه ظرفیت کابل در هر چرخه جلوگیری می کند. این سیستم های ولتاژ بالا، در حال حاضر از ولتاژ های بین ۱۰۰ کیلو ولت تا ۸۰۰ کیلو ولت استفاده می کند.
سیستم های انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا امکان انتقال قدرت بین سیستم های انتقال همزمان جریان متناوب را ندارند. از آنجا که جریان برق از طریق پیوند HVDC می تواند به طور مستقل از زاویه فاز بین منبع و بار کنترل شود، می تواند به دلیل تغییرات سریع در قدرت، شبکه را در برابر اختلالات تثبیت کند. HVDC همچنین امکان انتقال قدرت بین سیستم های شبکه را در فرکانس های مختلف مانند ۵۰ هرتز و ۶۰ هرتز فراهم می کند. این امر با اجازه دادن به تبادل نیرو بین شبکه های ناسازگار، ثبات و اقتصاد هر شبکه را بهبود می بخشد.
شکل مدرن انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا از فناوری ای استفاده می کند که در دهه ۱۹۳۰ در سوئد (ASEA) و آلمان توسعه یافته است. تاسیسات تجاری اولیه شامل یکی تاسیساتی است که در اتحاد جماهیر شوروی در سال ۱۹۵۱ بین مسکو و کاشیرا نصب شد و دیگری یک سیستم با ۱۰۰ کیلوولت، ۲۰ مگاوات بین گوتلند و سرزمین اصلی سوئد در سال ۱۹۵۴ است. طولانی ترین پیوند HVDC در جهان پیوند ریو مادیرا در برزیل است که از دو قسمت تشکیل شده است. دو دو-قطبی ۶۰۰ کیلو ولتی، هر کدام ۳۱۵۰ مگاوات، پورتو ولهو در ایالت روندنیا را به منطقه سائوپائولو متصل کرده اند. طول خط جریان مستقیم بین این دو مرکز ۲۳۷۵ کیلومتر (۱،۴۷۶ مایل) است.
در ژوئیه سال ۲۰۱۶ ، گروه ABB برای ساختن یک پیوند زمینی با ولتاژ فوق العاده بالا (UHVDC) با ولتاژ ۱۱۰۰ کیلو ولت ، ۳۰۰۰ کیلومتر (۱۹۰۰ مایل) طول و ۱۲ گیگاوات نیرو در چین قراردادی دریافت کرد و پس از آن با این قرارداد رکورد های جهانی را برای بالاترین ولتاژ، طولانی ترین فاصله و بزرگترین ظرفیت انتقال تعیین کرد.
ولتاژ بالا در انتقال انرژی الکتریکی برای کاهش اتلاف انرژی با وجود مقاومت سیم ها استفاده می شود. این سیستم برای مقدار معینی از انرژی منتقل شده، ولتاژ همان نیرو را تنها در نیمی از جریان به میزان دو برابر شده ای تحویل می دهد. از آنجا که توان از دست رفته به عنوان گرما در سیم ها مستقیماً با مربع جریان متناسب است، دو برابر کردن ولتاژ باعث می شود تا تلفات خط با ضریب ۴ کاهش یابند. در حالی که با افزایش اندازه رسانا می توان قدرت از دست رفته در انتقال را کاهش داد، هادی های بزرگتر سنگین تر و گران تر هستند.
ولتاژ بالا به راحتی برای استفاده به منظور روشنایی یا استفاده در موتور ها قابل مصرف نیستند، بنابراین باید سطح ولتاژ انتقالی برای تجهیزاتی که در آن ها استفاده ی نهایی رخ می دهد، کاهش یابد. ترانسفورماتور ها برای تغییر سطح ولتاژ در مدار های انتقال جریان متناوب (AC) استفاده می شوند. ترانسفورماتور ها تغییرات ولتاژ را عملی ساخته اند و ژنراتور های AC نسبت به آنهایی که از DC استفاده می کنند کارآمدتر بوده اند. به همین دلیل، جریان متناوب پس از پایان “جنگ جریان ها” در سال ۱۸۹۲ بر جریان مستقیم، مسلط شد. جنگ جریان ها رقابتی بود که بین سیستم DC توماس ادیسون (Thomas Edison) و سیستم AC جورج وستینگهاوس (George Westinghouse) در ایالات متحده انجام شد.
در یک نگاه اجمالی قابلیت کنترل یک جریان از طریق یکسو کننده ها و اینورتر های HVDC ، کاربرد آنها در اتصال شبکه های غیر هماهنگ و کاربرد آنها در کابل های زیر دریایی کارآمد بدین معنی است که اتصال HVDC اغلب در مرزهای ملی یا منطقه ای برای تبادل نیرو استفاده می شود. (در آمریکای شمالی، HVDC اتصالات بخش اعظم کانادا و ایالات متحده را به چندین منطقه الکتریکی تقسیم می کنند که از مرزهای ملی عبور می کنند. اگر چه هنوز هدف این اتصالات متصل کردن شبکه های AC هماهنگ نشده به یکدیگر است). مناطق باد خیز دریایی به کابل های زیر دریایی احتیاج دارند و این در حالی است که توربین های آنها هماهنگ شده، نیستند. در اتصالات بسیار طولانی بین دو مکان، مانند انتقال نیرو از یک نیروگاه بزرگ آبی در یک مکان از راه دور به یک منطقه شهری، سیستم های انتقال HVDC ممکن است بهترین کاربرد را داشته باشند که چندین طرح از این نوع برای اتصال به سیبری، کانادا، هند، و شمال اسکاندیناوی ساخته شده است و در این میان کاهش هزینه های این سیستم ها توسط جریان های مستقیم با ولتاژ بالا این عملیات ها را بسیار کارآمد می کند.