直流微电网（DC micro-grid）是一种以直流母线作为供电载体的中低压电力系统,运行方式有并网运行和孤岛运行两种,在并网运行状态下,直流微电网可以被认为是独立的大负载,在孤岛运行状态下,直流微电网内部的分布式供电单元可以给系统中的负荷供电,实现自运转。直流微电网的故障保护技术已经成为了其可靠运行及推广的基础性保障,由于直流微电网系统阻抗较低且转动惯量小,因此发生短路故障时会产生较大的故障电流,若使用机械开关切断故障电流则会在切断瞬间产生高压大电弧,严重时会烧毁用电设备,且机械开关分段速度较慢,在直流微电网电压级别不断升高的背景下,需要研究更高效安全的固态断路器作为直流微电网的保护开关。本文根据直流微电网故障保护的要求,提出了一种双向短路电流固态断路器（BSCCB）,并对其阻断性能进行了分析和验证。首先,对国内外固态断路器的研究现状进行了综述,根据直流微电网低阻抗、小惯量的特性,分析了面向直流微电网的固态断路器的性能要求,第一是分断速度要快,第二是分断过程的安全性。本文提出的BSCCB基于上述两点要求进行研究。第二,分析了直流微电网的故障特性,选取了VSC变流器作为研究对象。在VSC直流侧发生极间短路故障时,故障电流上升速度极快并在短时间内达到稳定值后保持不变,若断路器能够在大电容放电阶段阻断故障电流,则可以避免故障大电流对设备的冲击,在直流侧发生单极接地故障时,故障电流在快速上升后降为零,负载在直流侧电容放电结束后依然可以继续工作一段时间,单极接地故障的特点是故障点难以定位,电路恢复时间较长。第三,研究了两种典型的双向直流断路器的工作原理,根据电容可双向充放电的特点,提出了本文研究的BSCCB的拓扑结构。分析了BSCCB的故障阻断工作过程,对影响BSCCB阻断性能的关键参数进行了研究,分析了阻塞电容C对BSCCB阻断性能的影响规律,并对BSCCB的拓扑结构进行了仿真,仿真结果显示故障阻断时间为6ms,分断速度非常快。第四,研究了BSCCB的控制策略,提出了电流差动保护控制策略,并研究了电流差动保护动作判据,分析了BSCCB的工作时序。第五,搭建了BSCCB实验平台,分别搭建了前级信号调理电路、DSP控制电路和IGBT驱动电路。在220V的直流电压条件下测试了样机的阻断性能,实验结果为:IGBT的关断延迟为200us,T₁的导通延迟为50us,BSCCB的故障阻断时间为4.2ms,母线电压在故障电流阻断期间下降了20V,证明了理论分析的正确性和仿真结果的有效性。