Im Gegensatz zu den netzgeführten Umrichtern, bei denen der Strom (durch große Induktivitäten) eingeprägt wird, wird der selbstgeführte Umrichter durch eine Spannungsquelle (Kondensator) im DC-Kreis gespeist. Daher kommt auch der Name Spannungs-Zwischenkreis-Konverter oder Englisch: Voltage-Source-Converter (VSC). Die Polarität des DC-Kreises bleibt im Betrieb und auch bei Umkehr der Leistungsflussrichtung konstant. Dies erleichtert die Verwendung von Kabeln und ermöglicht den Einsatz von kunststoffisolierten VPE-Kabeln.

Die Kommutierung des Stromes von einem Halbleiter auf den nächsten erfolgt durch die Ansteuerung der Halbleiter  -> selbstgeführter oder selbstkommutierender Umrichter. Durch die ein- und ausschaltbaren Halbleiter (IGBT)  wird es möglich, eine Spannung auf AC-Seite, also vor dem Anlagentransformator, nach Betrag und Phasenlage beliebig und unabhängig voneinander einzustellen. Hierdurch kann der Wirkleistungs- und der Blindleistungsaustausch mit dem Netz nahezu unabhängig voneinander eingestellt werden (Vier-Quadranten-Betrieb).

An das angeschlossene AC-Netz sind im Prinzip keine besonderen Anforderungen zu stellen. Der Extremfall stellt der sog. Schwarzstart eines Netzes dar, bei dem der HGÜ-Konverter ein spannungsloses Netz mit einer Spannungsvorgabe „startet“ und somit das einzige aktive Betriebsmittel in diesem Netz darstellt. Dies wird besonders bei kleinen Inselnetzen (z.B. Offshore-Windpark) benötigt.

Für den Aufbau des Konverters haben sich mehrere Herangehensweise etabliert. Eine Möglichkeit stellt die Pulsweitenmodulation der DC-Spannung dar. Diese Art von Umrichter sind für DC-Spannungen von etwa ±200 kV realisiert worden. Allerdings ist es aufgrund der verfügbaren IGBT nicht möglich solch hohen Spannungen mit einem Element zu schalten. Moderne IGBT haben eine Sperrspannung von ~4,5kV. Allerdings muss ein betrieblicher Sicherheitsabstand von dieser Grenze eingehalten werden. Es werden Reihen- und Parallelschaltungen von vielen IGBT benötigt.

Im Gegensatz zu einem PWM-Umrichter wird bei einem Multilevel-Umrichter nicht nur zwischen wenigen Potentialen geschaltet, sondern es wird versucht, eine möglichst gute Übereinstimmung mit einer Sinusform zu erreichen, indem aus vielen kleinen Spannungsstufen eine Gesamtspannung zusammengesetzt wird.

Eigenschaften der VSC-Umrichter:

• Verwendung von Transistoren (IGBT)
  • Begrenzungen durch die verfügbaren Halbleiter, Anlagenleistung <2-3 GW
  • Große Anzahl von Halbleitern
  • Aufwändige Ansteuerung (Control)
• Wirk- und Blindleistung unabhängig voneinander regelbar
  • Betrieb bei P=0 möglich
  • STATCOM-Betrieb möglich
• Leistungsumkehr durch Umkehr der Stromrichtung
• VPE Kabel sind möglich
• Beliebige Lastwechsel
• Schwarzstart- und Inselnetzfähig
• Minimaler Aufwand für Filter bzw. keine Filter notwendig
• Keine besonderen Vorgaben an die Kurzschlussleistung des AC-Netzes
• Relativ kleine Anlagengrundfläche