电流差动保护原理简单、性能可靠、容易实现,常常作为电力系统部分元件的主保护,是保证电力系统安全、稳定运行的一个重要手段。但是在工程应用的过程中遇到了两个难点问题：传统TA的饱和会导致保护装置的不正确动作；应用在输电线路保护上受线路分布式电容电流的影响,有可能会导致保护不正确动作,特别在超高压长距离输电线上分布式电容电流的问题更加突出,会对整个系统的安全运行造成极大的威胁。对于TA饱和,学者们采用了很多甄别TA饱和与防TA饱和的措施,但这却增加了保护算法和判据的复杂程度,降低了差动保护的性能,光学电流互感器具有无磁饱和的优点,能够很好的解决这个问题,对于分布式电容电流,尽管采取了很多补偿方法,但是都不能彻底解决分布式电容电流对工频线路差动保护的影响。因此,迫切需要探索新的差动保护原理。本文首先介绍了光学电流互感的工作原理和特性,然后分析了目前工频差动保护的不足,在光学电流互感器能准确测量非周期分量电流的基础上,引入了基于非周期分量的线路差动保护,采用拉普拉斯变换法推导和计算了输电线短路时两侧的基本非周期分量电流,计算结果表明：线路两侧基本非周期分量电流的初始值、方向与短路发生的时刻有关,且在区内故障时表现为故障电流,在区外故障时表现为穿越电流,结合这些特点给出了基于非周期分量的线路比率差动保护和方向差动保护,此种保护具有不受线路分布式电容电流影响的突出优点,解决了工频线路差动保护的难题。最后在EMTDC/PSCAD下搭建一个输电线路的仿真模型,仿真各种短路故障下保护的动作特性,仿真结果验证了新理论的正确性和可靠性。