电动汽车作为一种新型移动储能工具,由于其优良的交互性在电网未来的发展中占据着重要位置。但随着电动汽车渗透率的不断提高,其充放电行为对配电网的运行方式、拓扑结构、潮流方向以及故障状态下的电气量特征都会产生一定的影响,同时也对配电网保护的整定与配合提出了更高的要求。本文针对电动汽车双向充放电机各模块的工作原理、数学模型及控制策略进行分析,并在PSCAD/EMTDC软件中建立含电动汽车的配电网仿真模型,分析电动汽车接入对配电网的电流水平和潮流方向的影响。考虑到放电状态下的电动汽车具有逆变型电源特性,针对故障发生后电动汽车的输出特性进行分析,探究其对传统功率方向元件的影响。本文针对V2G(Vehicle-to-Grid)运行方式下的配电网提出一种基于广域信息的集中式保护方案。首先利用正序电流故障分量的相位信息构建新型故障方向元件,该方向元件采用正序电流故障分量的正负导数构成参考相量,根据区内、区外故障时参考相量与正序电流故障分量的相位差判断故障方向,可以最大程度地避免电动汽车接入对方向元件的影响。并提出了某一支路方向元件故障时,利用同一母线其他支路测得的故障分量电流相位信息判断该支路故障方向的方法。为了适应V2G运行方式下配电网拓扑结构灵活多变的特点,故障方向信息判别完成后上传至主站,主站根据采集到的故障方向信息结合系统实时拓扑信息进行故障定位,在配电网拓扑结构变化、信息缺失等情况下均具有良好的适应性。