智能变电站是智能电网电力流、信息流、业务流汇集的焦点，其基本要求是实现全站信息的数字化、通信平台的网络化和信息共享的标准化。能够自动完成从信息测量及采集、控制保护决策、计量和检测这些基本功能，还要求能承担起电力系统实时控制、智能调节、以及协同互动这些高级任务。继电保护作为其高级功能的一环，是电力系统安全稳定的第一道防线，其可靠性评估一直是保护领域研究的重点。　　本文首先以智能变电站过程层设备和通讯网络为研究对象，根据智能变电站过程层设备及通讯网络架构的特点和IEC61850系列标准的要求，重点对过程层进行研究。先后运用可靠性框图法、故障树法及基于模糊理论的状态空间法建立智能变电站二次保护系统的模型，定量分析了其综合可靠性指标，弥补了传统可靠性分析方法中平均或恒定参数无法利用离散数据的不足。对比了不同采样跳闸模式下的保护可靠性的差异，以及保护配置方案的对可靠性的影响，寻找最优的保护配置方案。　　其次，针对状态空间法中恒定参数或平均参数的设定，提出了一种基于时变失效率的状态空间法，以传统继电保护系统为对象，建立了包含硬件、软件、人员及隐形失效的单套5状态及双重化4状态的时变状态空间图，综合定量求解其可靠性指标。为验证所提方法的有效性，选取了220kV继电保护系统的数据，将得出的结果通过线性拟合得到综合可用度函数，并根据所得可靠性结果，为继电保护装置的检修提供合理的依据。　　最后，本文将研究重点引入到继电保护系统对一次设备可靠性影响的层面上，研究保护系统对一次设备可靠性影响是目前鲜有的，在智能变电站继电保护可靠性评估中有必要定量计算保护系统对一次设备可靠性的影响。随后本文建立了无后备保护及有后备保护系统对一次设备可靠性影响的状态空间模型，求得有、无邻接设备保护时继电保护系统对一次设备不可用度的贡献量。为研究可靠性参数对贡献量的影响,对部分可靠性参数进行了灵敏度分析，为进一步准确评估智能变电站可靠性提供参考。