中压环网是地铁供电系统的核心,为机车与站内各类用电设备的正常运行提供保障。因此中压环网安全稳定运行十分重要。纵联差动保护是中压环网保护配置中的主保护,目前应用于地铁中压环网的光纤纵联差动保护装置主要依赖于国外产品,因此研制具有自主知识产权的光纤纵联差动保护装置具有重大社会意义以及广阔的市场前景。本文首先介绍了地铁中压环网的构成及运行方式,通过分析中压环网的故障类型,讨论了中压环网的保护配置方案。根据该方案本文对光纤纵联差动保护装置进行了功能配置,主要分析了纵联差动保护的原理,并对差动保护判据、光纤通信的连接方式、通信规约、采样数据的同步方法四个实现纵联差动保护的条件进行了分析。线路两侧保护装置的采样数据同步是实现纵联差动保护的基础。通过对传统采样数据同步方法优缺点的讨论,本文采用了插值法实现采样数据同步,分析了该方法在保护装置接入不同类型互感器时的采样数据同步方案,并对插值法的误差作了分析,验证了该方法的准确性。本文分析了后备保护与辅助保护功能的原理与动作条件,并给出了保护逻辑框图。结合光纤纵联差动保护装置所要实现的功能,本文将保护装置的硬件划分为交流插件、开入开出插件、CPU插件、电源插件、出口插件与装置面板,通过分析各个插件的具体功能对各个插件进行了功能原理设计,并对重要元件进行了硬件选型。结合保护装置的硬件设计,本文以CCES为开发平台完成软件设计。基于保护装置所要实现的功能,将软件划分为四个模块,分别是数据采集功能模块、保护功能模块、通信功能模块、显示功能模块,并对每个功能模块进行程序设计。最后,搭建测试平台,对光纤纵联差动保护装置数据采集功能、报文发送功能与保护功能进行了测试验证。