电动汽车的充放电在时间和空间上具有随机性、不确定性,可视为一种随机负荷,可能对电网的安全稳定运行带来负面影响,并给配电网继电保护配置和整定工作带来困难。本文通过研究电动汽车充电机的实际拓扑结构,提出考虑变流器控制的电动汽车短路电流计算方法,在此基础上,分析电动汽车的随机负荷特性,研究电动汽车随机负荷接入对配电网保护的影响,并提出适应电动汽车随机负荷接入的配电网保护方案。本文的主要研究内容及创新点如下:提出了一种考虑变流器控制的电动汽车短路电流计算方法,以适应电动汽车故障暂态过程难以量化的情况。首先,依据电动汽车充电机的实际拓扑结构,分析研究电压型PWM整流器的基本结构和数学模型;其次,对电动汽车故障暂态过程进行定性分析和理论推导,计算得到配电线路短路时电动汽车的短路电流近似解析表达式;最后,通过仿真分析了电动汽车在故障情形下的故障特征,并验证了短路电流解析表达式的正确性。该短路电流计算方法将电动汽车充放电机的故障暂态特性的研究集中到PWM整流器的故障暂态过程的控制策略上,通过近似处理构造常系数线性微分方程组,得到了短路电流近似解析表达式。研究了电动汽车的随机负荷特性及其对配电网电流保护的影响,使电动汽车对保护的影响机理更加明确。首先分析了规模化电动汽车充电对区域负荷特性的影响,进而结合理论分析和仿真验证,剖析电动汽车随机负荷特性对配电网保护的影响。研究结果表明:电动汽车充电瞬间会产生冲击电流可能导致瞬时电流速断保护误动作,电动汽车大规模接入后增大过电流保护的整定值会造成保护的灵敏度下降甚至拒动。提出了一种基于灵敏度的电流保护后备段整定方法及与之相配合的区域式后备电流保护方案,以解决电动汽车随机负荷接入以及长短线路配合的保护问题。首先,为保证电流保护后备段的灵敏度,提出了仅按照灵敏度要求计算定值的整定方法;然后,针对上述整定方法存在丧失选择性的问题,提出了一种区域式后备电流保护方案,以馈线为基本单元,利用上下级之间多个电流保护启动信息的配合,构成新的区域保护判据,保证了选择性;最后,利用IEEE34节点配电系统算例,验证了该区域式后备电流保护方案的可行性和正确性。该区域保护方法有效兼顾了继电保护的灵敏性和选择性,同时,该方法不按照线路最大负荷整定后备段保护,避免了电动汽车负荷接入的影响。