传统变电站继电保护装置的结构是按功能划分的独立式保护,这种独立式继电保护装置硬件配置重复、功能单一,只具有单点信息而不具有全局视角,是一种装置冗余而非功能冗余的结构。这种局限性容易造成保护的误判,不利于变电站的全局优化,无法满足日益复杂的电力系统安全稳定运行的要求。随着电子式互感器、网络通信技术的发展以及IEC61850通信规约的推广应用,变电站的实时信息和运行状态可以通过网络高速传输,实现信息共享,使得开发一种基于信息共享的集中式保护系统成为可能。本文针对传统独立式保护硬件配置重复、二次接线复杂、信息不能共享及速动性差的不足,提出了一种基于嵌入式Linux操作系统的集中式保护方案,设计了其硬件结构及软件方案,并给出了集中式保护算法。Linux是一个开放的系统,其内核小、效率高、稳定性强,支持完备的网络功能,高度的模块化使得部件的添加变得非常容易,因此选择嵌入式Linux作为集中式保护系统的操作系统。集中式保护系统将变电站所有的保护功能集中到一套装置中,可以减少硬件配置,提高保护的选择性和速动性。理论分析表明:集中式保护系统在速动性和选择性方面优于传统独立式保护。利用PSCAD-EMTDC仿真软件建立模型,以具有配合关系的三段电流保护为例,通过对比分析独立式保护系统和集中式保护系统在不同故障点时的动作时限,验证了集中式保护在选择性和速动性方面的优势。在有源配电网静态模拟系统中对具有配合关系的三段电流保护做了大量试验,结果均验证了集中式保护方案的优越性。本文提出的以Linux操作系统作为集中式保护嵌入系统的新方法,可提高保护装置对电网运行方式变化的适应能力,对传统变电站的升级改造及安全运行具有重要的指导意义,同时也可为智能化变电站的设计提供参考依据。