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传统能源危机需要新能源的大规模开发来解决,而新能源必须转化为电能进行利用。能够实现长距离输电和多点供受电的多端柔性直流输电逐渐走进人们的视野。但其较低的系统阻抗导致当直流侧短路时短路电流会迅速上升并达到很高水平,且由于直流电流不存在自然过零点,开断难度很大。研制合适的直流断路器已成为发展多端柔性直流输电的热点。对传统的三种高压直流断路器各自的技术特点和研究现状进行了简单的介绍,就它们各自主电路典型拓扑的优缺点展开分析并做出对比。对比结果表明,在直流断路器开断速度、开断时间与开断过程是否有电弧这三项重要指标中,全固态高压直流断路器都占据了绝对的优势。对全固态高压直流断路器所面临的均压均流、过压过流保护、分断控制策略以及吸收保护电路等关键技术进行罗列分析,为下文提出直流断路器方案提供技术理论支持。提出一种双桥式全固态高压直流断路器拓扑结构,该拓扑由上下两个全桥共用两个桥臂结合而成。这种拓扑结构可以在正常通流时双向共用长期通流支路,也可在关断故障电流时双向共用主断流支路,节省了器件,节约了成本。具体具有:(1)分断故障电流快,用时短;(2)通流能力较强,通流损耗较小;(3)与前人提出的同类高压直流断路器结构相比成本降低,开断损耗减少等优点。在仿真软件PSCAD/EMTDC中对提出的断路器主电路拓扑方案进行了建模仿真,通过仿真得到开断过程电流电压波形以验证拓扑特点及可行性。针对传统RCD串联均压吸收电路开断时间和均压效果的矛盾,提出一种改进的RCD串联均压吸收电路。其静态均压是通过在每个IGBT两端分别并联一组数值相等的一大一小电阻来实现,其中的小电阻在完成静态均压任务的同时也作为过电压的检测电阻。动态均压电路结构则是在原来RCD均压吸收电路的电容上串联一个小电容,同时在这个小电容上并联一个辅助IGBT作为该小电容的短路开关。通过在仿真软件PSPICE上对比两种方法的结果,证明了改进的RCD均压吸收电路能够很好地平衡开断时间与均压效果。利用在实验室搭建的低电压小电流样机,对提出的断路器方案进行原理性验证。实验结果证明,采用本文所提双桥式全固态高压直流断路器主电路拓扑设计,在快速可靠完成故障电流开断的基础上,可以减少器件使用数量,降低断路器制机成本。