Petrova sijoittui 2001 Oostenden maastojuoksun MM-kisoissa nuorten sarjassa neljänneksikymmenenneksiensimmäiseksi ja myöhemmin samana vuonna Thunin maastojuoksun EM-kisoissa nuorten sarjassa yhdeksänneksitoista. Seuraavana vuonna hän oli Dublinin maastojuoksun MM-kisoissa nuorten sarjan viideskymmenestoinen. Samana vuonna Kingstonin nuorten MM-kisoissa hän juoksi 3 000 metrin juoksussa neljänneksi ajalla 9.17,83 ja 5 000 metrin juoksussa kuudenneksi ajalla 16.04,10. Alle 23-vuotiaiden Euroopan-mestaruuskilpailuissa hän voitti 10 000 metriä vuonna 2005 ja sijoittui 5 000 metrillä toiseksi vuosina 2003 ja 2005. Göteborgin EM-kisoissa 2006 hän voitti EM-hopeaa 3 000 metrin esteissä ajalla 9.28,05. Kauden lopussa hän sijoittui yleisurheilun maailmancupissa samassa lajissa viidenneksi. Osakan MM-kisoissa 2007 hän voitti MM-hopeaa ajalla 9.09,19.