柔性直流输电技术是国内推动电网向能源互联网升级和加大跨区域输送清洁能源力度的有效手段之一。为响应双碳政策,建设安全可靠运行的直流电网成为了近年来的研究热点,其中,“低阻抗、低惯性”的直流系统在直流侧发生故障时会在几ms内产生严重危及电网安全的故障电流,如何快速可靠地切断故障是目前工程上亟需解决的重大问题。通过直流断路器（DC circuit breaker,DCCB）隔离故障是解决这一问题的主流方案之一。本文将基于以上背景展开研究。本文介绍了经典混合直流断路器的拓扑结构和工作原理,围绕换流方式、电力电子开关、快速机械开关等方面对其关键技术进行分析,并在电磁暂态仿真软件中搭建仿真模型,仿真测试其在单极接地短路故障中的故障运行特性,为后续DCCB的设计提供了理论和仿真基础。基于对混合式直流断路器关键器件的分析,提出了两种基于晶闸管的分散式DCCB拓扑结构。一种拓扑为基于晶闸管的电容换相式混合直流断路器（Thyristor based capacitor commutation hybrid DC circuit breaker,TCC-HDCCB）拓扑,该拓扑结构简单、控制方便,通过晶闸管、二极管和预充电电容配合完成不同电路状态的切换,实现故障侧与非故障侧的双向电气隔离;依托拓扑本身结构完成电容自充电并设计了自适应重合闸方案;主断部分采用开断容量大的晶闸管,避免了大量串联IGBT产生动态均压的危害。通过对TCC-HDCCB的改进,提出了另一种基于晶闸管的振荡换流式混合直流断路器（Thyristor based Oscillatory commutator hybrid DC Circuit breaker,TOC-HDCCB）拓扑,该拓扑兼备TCC-HDCCB的功能,在充电电容支路添加了限流电感,所产生的振荡电流减小了故障切除时间;设计了大电阻加隔离开关的辅助支路,在充电电容泄露放电后系统通过辅助支路维持电容电压。所提两种拓扑均采用较少的电力电子器件,具有良好的经济性。文中详细介绍了TCC-HDCCB和TOC-HDCCB的结构组成及工作原理,设计分析了拓扑中主要器件参数的选择方法。在电磁暂态仿真平台中,搭建单端直流系统模型及四端直流系统模型,对两种拓扑进行仿真分析,通过对所提两种拓扑方案与其他方案性能和经济性进行对比,验证了两种拓扑的可行性和工程适用性。