为有效缓解能源危机和环境污染问题,通过电压源换流器型直流输电系统（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,VSC-HVDC）对分布式可再生能源进行并网外送的技术受到了世界各国的广泛关注及研究。VSC-HVDC在发生直流侧故障后故障范围会快速扩大且电流迅速上升,具有抑制并快速分断故障功能的直流断路器（DC Circuit Breaker,DCCB）可以有效解决这一严重威胁系统安全运行的关键问题。本文主要针对目前高压DCCB领域内的研究热点——混合式DCCB进行分析,从其控制方式及拓扑结构等方面开展研究。主要研究成果及创新点如下:研究了混合式DCCB经典拓扑结构及其工作原理,详细分析其内部核心元件及控制逻辑、保护等级、内部参数和辅助系统等。借助电磁暂态仿真软件搭建混合式DCCB测试系统,为后续优化、改进其控制方式及拓扑结构提供理论依据与仿真基础。提出了一种利于降低混合式DCCB故障电流开断峰值的电流转移支路逐级退出分断策略。该策略通过对分断过程的理论分析,计算出电流转移支路中各绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）固态开关子模块的动作时间并逐级关断,解决了直流侧故障电流上升率高且故障范围快速扩大的问题。通过电磁暂态仿真软件验证该控制策略可以明显限制故障电流上升率从而降低故障电流峰值、缩短故障分断时间并降低避雷器能量吸收总量。提出了一种具有限流功能的H型双向混合式DCCB拓扑结构。该拓扑根据典型混合式DCCB拓扑改进并增加可控限流支路,通过判断故障决定是否投入限流电感,可在保持系统正常运行动态性能的同时有效抑制快速上升的直流故障电流,解决了典型混合式DCCB拓扑结构无法抑制故障电流上升率、故障分断时间长、能量耗散支路避雷器容量较大、电流转移支路在重合闸时无法零电压导通等问题。通过电磁暂态仿真软件验证,该拓扑结构在故障分断过程中具备良好的限流能力,具有故障清除速度快、可缓冲耗能、提前分离故障点及避雷器容量较小的优点,并在重合闸期间可实现电流转移支路零电压条件导通。本文通过研究混合式DCCB控制策略及拓扑结构,实现了对VSC-HVDC直流侧故障电流的抑制与快速分断,降低直流侧故障对系统的危害,有效提高系统运行安全性。