当电力系统出现故障的时候，如果继电保护系统不能快速正确动作将故障切除，这将会导致故障扩大，对电力系统和电力用户造成难以估量的损失，因此，继电保护系统是保护电力系统一次设备的卫兵，继电保护快速可靠动作切除故障反应电力系统不正常运行状态，将能够有效的遏制电力系统故障的扩大，能够保障电力系统的安全运行。可靠性是继电保护的四性之一，所以，如何有效提高继电保护系统的可靠性逐渐成为国内外学者研究的重要课题。本文首先根据可靠性的基本概念，详细列出了评估继电保护可靠性的指标以及各个指标的相互关系，分析了影响继电保护可靠性的因素。结合马尔可夫状态空间法和故障树法的理论基础，提出了针对可修复元件求解状态失效概率的详细步骤及对微机保护系统的状态空间进行划分的方法。然后针对单套微机保护系统，考虑微机保护装置软硬件失效率、TA/TV、断路器等一次设备失效、二次回路等失效因素，建立了保护系统的马尔可夫模型对保护系统进行可靠性评估，利用算例对保护系统的可靠性进行了详细分析，计算出保护系统的可用度。最后针对不同的保护配置方案进行了可靠性分析，建立了不同的保护配置方案的马尔可夫状态空间转移图，分别对两套主保护，两套主保护附加一套近后备保护，两套主保护附加一套近后备保护和一套远后备保护三种情况进行可靠性评估和分析，结果表明随着保护配置冗余度的增加保护误动概率增加，保护拒动概率减小，对于不同设备和不同电压等级选择保护配置方案具有一定参考意义。