光伏电站乃至微网系统中直流断路器如何快速、稳定的开断故障电流是微网保护需要解决的首要问题。而现有光伏电站中开断故障电流时没有统一的标准,因此研究光伏电站发生短路故障时直流侧短路电流响应特性对直流断路器的设计具有重要意义。本文通过仿真的方法,研究了恒功率控制策略下光伏电站的故障响应特性,为光伏电站的保护奠定了基础。分析比较了光伏电站不同的电路拓扑结构应用范围。然后通过研究光伏防雷汇流箱的硬件电路,说明光伏电站中电流、电压信号采集方法。结合两级式光伏电站的硬件结构,针对光伏发电的间歇性这一特点,选取恒功率控制策略,设计了光伏电站整体仿真方案。研究了单块光伏电池的等效电路,利用数学分析推导出光伏组件及光伏阵列的四参数模型。比较不同的最大功率算法优缺点,提出了改进的最大功率算法。对LC型的并网逆变器电路拓扑结构,采用电流PI控制的电网电压补偿进行解耦。最后,建立了Simulink环境下的光伏阵列的四个铭牌参数模型、采用改进的最大功率跟踪算法的Boost升压电路模型以及电流PI解耦控制的LC型并网逆变器模型。对单一光伏电池、光伏阵列的最大功率跟踪以及光伏电站整体运行进行仿真,验证了各个模型的准确性。对光伏组件的名牌参数进行修正得到了非标准测试条件下的光伏阵列仿真模型。通过对光伏电站不同类型的故障进行仿真分析,得到了直流侧短路故障响应特性。最后,通过搭建300W光伏电站短路故障模拟实验平台,模拟光伏电源出口处短路故障。通过与实验数据进行对比,验证了仿真结果的准确性,并出光伏电站中混合直流断路器技术参数指标设计要求。