继电保护作为保障电网安全、稳定运行的第一道防线，是整个电力系统的重要组成部分，其可靠性也是防止电网事故扩大和连锁反应的重要保证。继电保护的基本任务一方面是迅速而有选择性地切除故障设备，保护电力设备不受损坏，提高电力系统的运行稳定性；另一方面是反映电力设备的异常运行状态，发出告警信号。任何一次设备都不能在无保护的状态下运行。如何提高继电保护系统的可靠性成为人们日益关注的重要课题。本文分别从二次系统和一次系统的角度，研究了继电保护系统的可靠性。主要的内容如下：1）以单个微机继电保护装置为对象，对保护装置硬件系统建立了硬件系统失效故障树，分析了各功能模块的重要度。然后综合考虑硬件和软件因素，应用Markov状态空间法评估了继电保护装置的综合可靠性。2）以具有完整保护功能的保护系统为对象，考虑与继电保护装置紧密联系的二次回路、互感器、断路器及通信通道等保护装置外围设备的可靠性。根据保护原理，分别对基于单端电气量信息和双端电气量信息的保护系统建立了故障树模型，进行了可靠性分析。3）综合继电保护系统和被保护一次设备的情况，应用Markov状态空间法建立保护系统与一次设备的综合模型，对不同的保护配置方案进行可靠性评估。所建模型可实现不同配置或不同厂家保护装置组成的系统的可靠性评估。通过算例表明，优化保护配置不能同时保证提高系统不误动和不拒动的可靠性水平，保护系统的配置应该根据实际运行环境选择，并平衡系统的安全性和可依赖性。4）建立了考虑定期检修过程的保护系统状态空间模型，分析了检修周期对系统可靠性指标的影响关系，指出合理的检修周期可以有效的提高保护系统的可用度。