随着可再生分布式新能源的开发,研究直流电网输配电系统的技术和设备,是目前国内外电能保护相关研究领域的重点之一。由于直流电网系统与交流电网相比,具有线路损耗小,电网系统同步运行可靠性好等优点,开发应用于直流系统的直流断路器一直是研究的重点,但是直流故障电流的开断面临着无自然过零点,电弧熄灭困难等问题,因此设计出能够快速切断故障电流,保证系统稳定可靠运行的直流微网混合制断路器是本文的目标。本文比较了目前已经广泛应用的几种直流断路器类型,分别对其拓扑结构,开断原理,运行稳定性与项目可行性做出了简要对比。在直流微网系统中,由机械开关配合电力电子部件IGBT组成的混合制直流断路器对于故障电流的开断效果较好,该设计在快断速度、设备损耗、开关寿命以及运行稳定性上都具有突出的优势。利用Matlab仿真平台,针对系统的电弧模型、电力电子部件IGBT换流回路、RCD缓冲吸收回路、氧化锌避雷器保护吸收回路设置对应的仿真参数,满足其开断原理并验证直流微网混合制断路器的研制思路,实现故障电流的转移和吸收。本文采用混合制断路器的原理,将真空开关与电力电子部件IGBT相并联,制作断路器实验样机,选用STM32微控制器,完成控制系统的软硬件结构设计,选定断路器实验样机的设备相关参数,通过短路故障开断试验验证所设计的直流微网混合制断路器。在本文自行搭建的400V,200A的直流微网试验平台中,样机完成了快速开断故障电流的要求,电力电子部件IGBT换流回路的作用明显,通过控制系统的电流检测,能够及时的完成故障电流从断路器向换流回路的转移,减少了对真空开关的损耗。RCD缓冲吸收回路和避雷器吸收保护回路能够有效耗散掉系统内多余的能量,避免在切断故障电流时产生的过电压损害直流断路器设备。