电动汽车的发展使得越来越多的充电桩、充电站接入配电网,直流充电站因其结构紧凑、变换等级少、响应速度快以及大功率地实现动力电池的充放电功能被广泛应用在V2G技术的发展中以调控功率的双向流动。然而,规模化充放电站并网将大量的电力电子设备接入到配电网中,电力系统的故障特征受拓扑结构、控制策略的影响,故障特性复杂,非线性特征明显,传统的继电保护存在适应性问题,研究规模化充放电站接入配电网的故障分析和继电保护问题十分重要。因此,本文在考虑并网逆变器控制策略的条件下,研究分析不对称故障下的交流侧故障特征以及设计规模化充放电站接入的配电网保护方案。本文在考虑并网逆变器控制方式的条件下,研究了不对称故障条件下逆变器直流侧、交流侧故障特性,动态分析了负序分量在故障传播过程中对控制环节的影响以及交、直流侧谐波的产生机理,并对谐波各次序分量的大小进行定量分析,理论上推导出故障电压、电流的解析式。其次,从电力电子元件层面研究了控制环节对故障特性的影响,在并网逆变器双闭环控制方式下,研究PI调节控制环节参数以及限幅环节对故障条件下并网逆变器交、直流侧电压的影响,并在PSCAD模型中仿真分析不对称故障条件下故障电压、电流的波形以及谐波分量以验证理论推导的正确性,并定性分析控制环节参数对故障特征的影响。通过分析规模化充放电站并网后的故障特性,研究了故障特征对传统继电保护中方向元件以及正序分量的影响,基于充放电站接入配电网后馈线段区内外故障时正序差动阻抗的幅值差异,提出正序综合阻抗纵联保护原理,针对三相短路情形下可能出现的死区问题,利用正序阻抗与正序电流的故障特征构造辅助判据,并在仿真中验证了保护原理的适用性。