Преобразователь с естественной коммутацией – стандартный элемент большинства преобразовательных подстанций передач и вставок постоянного тока (соответственно – ППТ и ВПТ). Этот тип преобразователей – самый старый из всех применяющихся. Ртутные вентили были разработаны в первой половине XX в. Контракт на первую передачу постоянного тока длиной 115 км с подземным кабелем на напряжение ±200 кВ и ток 150 А был подписан в Германии в 1941 г., эта передача должна была быть введена в эксплуатацию в 1945 г., но проект не был осуществлен в связи со Второй мировой войной. Первая передача постоянного тока с преобразователями на ртутных вентилях была введена в эксплуатацию в 1954 г. К концу 1960-х гг. ртутные вентили были вытеснены полупроводниковыми приборами – тиристорами. На сегодняшний день выпускаются тиристоры (Т) с диаметром шайбы до 150 мм, напряжением до 8 кВ и током до 4 кА. В последнее время обычные тиристоры все больше вытесняются фототиристорами (ФТ), управление которыми осуществляется по оптическим каналам. Т и ФТ представляют основные типы полупроводниковых приборов для ППТ и ВПТ, а также гибких электропередач переменного тока (FACTS), которые достаточно полно описаны в литературе [1–4].
Наша страна была лидером мировой электроэнергетики вплоть до 1990-х гг., построив уникальный мощный испытательный стенд (МИС) в Тольятти [5], введя крупнейшие в мире Выборгскую ВПТ мощностью 1,5 ГВт с 1982 г. и практически построив ППТ «Экибастуз-Центр» напряжением 1500 кВ, мощностью 6 ГВт [6, 7], а также ЛЭП 1150 кВ мощностью 5 ГВт «Экибастуз-Урал». До начала нынешнего века лидером мировой электроэнергетики стала фирма АВВ (Швеция), освоив технологию HVDC Light, до 2010 г. ее опередила фирма Siemens (Германия) с технологией HVDC Plus. В настоящее время бесспорное лидирование осуществляет Китай, введя в строй многочисленные ППТ напряжением 1600 кВ и даже 2200 кВ. Перспективы силовой электроэнергетики связаны с освоением Т и ФТ на диаметре шайбы 300 мм, переходом на приборы на базе карбида кремния и на широкое применение гибридных схем преобразователей тока (ПТ) на базе Т и ФТ, а также преобразователей напряжения (ПН) на основе приборов IGCT и IGBT [8, 9]. Наибольшие перспективы открывает применение ПТ и ПН для ВИЭ, накопителей электроэнергии и многоподстанционных сетей постоянного тока [10].