随着传统化石能源储量的减少,可再生能源的战略性地位日益提高。大规模可再生能源的接入对传统电网的消纳能力提出了较大挑战,而基于常规直流和柔性直流的直流电网技术是解决该问题的一种有效手段。直流电网保护技术是直流电网建设面临的主要挑战之一,相较于交流系统,直流电网对于故障响应时间具有更高的要求,因此传统的交流系统保护并不适用于直流电网。高压直流断路器能够隔离系统故障,使得直流电网在一条线路发生故障时无需闭锁所有换流站,不影响其他线路的正常运行,是构建直流电网的关键设备。目前,高压直流断路器主要分为机械式高压直流断路器、全固态高压直流断路器和混合式高压直流断路器三种类型。其中,混合式直流断路器具有通态损耗小、响应速度快、可控性好、无需专用冷却设备等优点,是当前研究的重点。一种具有无弧分断功能的混合式高压直流断路器,结构简单,且能够避免机械开关在大电流情况下分断而产生电弧,加快了分断速度,能够满足高压直流断路器在实际工程中快速响应的要求。同时,该直流断路器所具有的限流功能能够在系统故障时将故障端电流维持在固定值周围,为系统其他控制策略的进行争取时间,具有重要的工程应用价值。本文首先分析了高压直流断路器的研究现状,阐明了无弧分断高压直流断路器具有的良好应用前景,并针对其无弧分断原理和限流控制原理分别进行了详细的分析,随后相应提出了新型的直流断路器分断方法和限流控制方法,降低了故障电流峰值大小,减少了分断和限流过程中避雷器吸收总能量,延长了高压直流断路器的使用寿命,增强了系统可靠性。