基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性直流电网对于解决新能源大规模消纳有着巨大优势,成为未来电网发展的趋势。直流断路器的出现,为柔性直流电网的故障隔离提供了一种可靠的手段。相比交流系统,直流系统不存在机械惯性,一旦直流侧发生故障,电流会上升至额定电流的数十倍以上,极易损毁价格高昂的电气设备,对过流敏感的电力电子器件的损害尤为严重,甚至会引发整个电网的长时间停运事故。由于直流电流不过零,直流断路器须开断巨大的短路电流,依赖于大量电力电子器件的串并联而实现,造价高昂,其经济性随开断容量的提升而呈指数下降。抑制故障电流的过快上升,降低直流断路器的开断容量需求,是柔直电网目前面临的严峻事实。利用限流器有效限制故障电流上升,确保柔直电网短路电流在直流断路器允许的开断容量以内,是解决柔直电网故障隔离的一种可行解决方案。本文提出了两种混合式高压直流故障限流器拓扑,对其拓扑结构、限流及退出原理、与直流断路器的协调配合方案、配合限流时避雷器耗能过程进行研究,具体内容及成果如下:1)提出了一种RLC型混合式高压直流故障限流器拓扑。该拓扑使用了与混合式直流断路器相同的通流支路,由成本低廉的机械式开关与少量绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)组成,具有通态损耗低的特点。主限流器的各个支路通过成本较低的晶闸管与换相电容实现支路间的电流转移,使限流电抗与并联阻抗最终平稳串接入故障回路中。提出限流器拓扑的限流动作流程与退出方案,并对限流过程的电压应力、能量转移进行了理论分析。2)在国际著名的电力系统暂态仿真平台PSCAD/EMTDC中,建立±500k V四端柔性直流电网PSCAD/EMTDC仿真模型,创建了RLC型混合式高压直流故障限流器,通过大量仿真实验验证了该限流器拓扑限流的有效性。3)为进一步加快直流断路器切除故障线路的时间,在RLC型混合式直流故障限流器的基础上,提出一种吸能增强型RLC型混合式高压直流故障限流器拓扑,该限流器增加了吸能支路,能够在断路器开断过程中将直流电抗器存储的能量吸收,降低了避雷器耗能。吸能支路利用了限流器通流支路中闲置的二极管,在仅增加少量成本的前提下,大幅提升了限流器的性能,有效降低直流断路器中避雷器的工况要求。在±500k V四端柔性直流电网仿真模型中验证了该限流器拓扑的有效性。4)提出了一种适用于本文所提限流器的在故障切除后限流器恢复方案,和应用限流器场景下的直流断路器重合闸方案。通过仿真分析验证了瞬时性故障和永久性故障两种情况下限流器恢复方案与直流断路器重合方案的可行性。