针对现有矿用数字继电保护装置存在硬件平台抗干扰能力差,数字测量与保护算法实时性矛盾较为突出,现场总线通信网络可靠性不高等问题,设计出一种基于DSP的新型数字继电保护装置硬件平台;设计出一种基于CPLD的继电保护抗干扰控制接口;提出一种快速电参量DFT测量算法和快速高精度开方算法;提出一种基于过流延时整定表的数字反时限新算法。设计出一种双机热备容错逻辑控制电路来进一步提高数字继电保护装置的可用度。提出一种基于CAN总线的矿用变电所测控系统体系框架和相关CAN总线网络互连设备的设计方法。提出提高电参量测量准确度的FIR数字滤波器设计与DSP实现方法,还利用故障树分析法定性分析了双机热备系统发生拒动故障的可能薄弱环节,为设计高可靠性数字继电保护装置提供理论依据。仿真试验与工业性试验表明:新型数字继电保护装置集遥测、遥信、遥控、综合保护为一体,具有测量精度高,保护功能齐全,人机交互友好,通信可靠性高,抗干扰能力强等优点,彻底消除了误动问题,最大限度地发挥了DSP强大数字信号处理功能来实现测量与保护滤波算法,使数字继电保护装置的性价比高,所构成的矿用变电所测控系统具有良好的扩展性能和推广应用价值。