随着电力电子技术的快速发展,直流输配电技术日益受到关注。直流系统中保护技术是直流输配电关键技术之一,目前直流系统直流侧的保护措施通常采用直流断路器对故障电流进行隔离,但随着直流电力系统容量的不断提升,对直流断路器的遮蔽容量提出了更高的要求,制造成本也越来越高。因此为了降低断路器的制造成本以及提升直流系统的可靠性,迫切需要直流限流技术配合断路器隔离故障电流。提出了一种基于晶闸管的直流固态限流器的拓扑结构,根据其结构特征进行改进,实现适应直流配电系统的双向限流、电抗器自旁路以及自适应限流等功能,并在直流系统中对其限流效果进行验证。首先,本文提出了一种基于晶闸管的直流固态故障限流器,对限流器的工作原理和工作模态进行理论分析,并对限流器的工作原理进行仿真验证以及限流效果进行仿真分析;在此基础上,实现了限流器的自适应限流,对限流器的自适应限流效果进行仿真分析。其次,针对直流系统的特点,对限流器进行改进,使其具备双向限流、限流电抗器自旁路的功能,对各种功能的实现方法进行理论分析,并说明改进后限流器实现自适应限流的方法。对各种功能进行仿真验证,对不同限流器件对限流效果的影响进行仿真分析;针对故障电流峰值,利用限流电阻增强限流器对故障电流峰值的抑制,对限流电阻对限流效果的影响以及对限流器关键器件的影响进行仿真分析。再次,对双端10k V柔性直流输配电系统的短路故障进行理论分析,通过对系统故障的理论分析和仿真验证,确定限流器应用的故障类型。最后,通过对上述限流器拓扑结构和直流系统故障特征研究,对限流器在直流配电系统中的应用进行理论分析和仿真验证。对限流器在系统中实现双向限流、电抗器自旁路以及自适应功能进行验证;并在直流系统中对限流器的限流效果以及对断路器的影响进行理论分析和仿真验证,对设计限流器在系统应用的可行性和有效性提供了理论支撑。