换流站一侧接入交流系统，另一侧与直流电力网络相连，是直流输电系统中最重要的环节。换流站按其不同的运行方式可分为整流站和逆变站。整流站将交流电变换为直流电，逆变站将直流电变换为交流电。通过改变换流站内核心设备换流器的触发相位，可实现换流器的整流或逆变运行方式，因此换流站既可作为整流站运行，又可作为逆变站运行。站内装设有换流器及其冷却装置、换流变压器、交流开关装置、直流开关装置、平波电抗器、换流站无功补偿装置、换流站交流滤波装置、换流站直流滤波装置以及直流控制保护设备、必要的辅助设备与设施。图1为高压直流换流站的典型主电路。图2为云南—广东±800千伏直流输电工程楚雄换流站全景图。

图1 高压直流换流站的典型主电路

图2 云南—广东±800千伏直流输电工程楚雄换流站全景图

换流站的核心设备，根据每一工频周期的直流电压波形的脉动数（也称脉波数）不同，换流器可分为12脉动（也称12脉波）和6脉动（也称6脉波）两种。6脉动换流器实质上是一个三相桥式换流器，12脉动换流器由两个相位相差30°基波电角度的6脉动换流器串级组成。12脉动换流器所产生的交流侧谐波和直流侧谐波均比6脉动换流器的小，因此直流换流站通常采用12脉动换流器。±800千伏及以上特高压换流站通常采用双12脉动换流电路。

接在换流桥与交流系统之间的电力变压器，将网侧交流电压通过换流变压器变为阀侧交流电压，再经换流器转换为直流向外传输。交流开关装置将换流站或换流装置投入交流电力系统或从其中切出。当换流站主要设备（特别是换流器及其变压器）发生故障时，在直流电流的旁通电路形成后，可用它将换流站从变流系统中切除。

装设于换流站直流侧，用于故障的保护切除、运行方式的转换以及检修的隔离等目的。

抑制直流过电流的上升速度，并用于直流线路的平波。同时，对于沿直流线路向换流站入侵的过电压也起缓冲作用。平波电抗器包括极线和中性线平波电抗器两种。

交流侧和直流侧滤波用，一般采用谐振电路形式。滤波器一般分为若干组，各组分别谐振于不同的特征谐波频率。交流滤波器也为换流站提供一部分无功功率。

换流器在运行中需要消耗无功功率，除了滤波器供给一部分无功功率之外，其余由安装在换流站内的无功补偿设备（包括电力电容器、同步调相机和静止补偿器等）供给，逆变站的无功补偿设备一般还供应一部分受端系统负载所需的无功功率，这些设备可兼作电压调节之用。静止补偿器和装有快速励磁调节装置的同步调相机也有助于提高直流输电系统的电压稳定性。

连接大地回路或固定换流站直流侧的对地电位。换流站直流侧端子和接在端子上的导线对地的电位有正负之分，据此可将换流站的换流器及有关设备划分为正极和负极。按直流极的数目分，有双极换流站和单极换流站两种。双极换流站的接地点（线）将换流站分为对称的两个极，分别称为正极或负极。当工程需要分期建设时可先建一个极。换流站的直流端和直流线路导线的极性由换流站接线方式和运行方式决定。