自2011年发生了福岛核电事件,使得核电站的安全问题被人们广泛关注。2017年中国通过了《核安全法》,国家第一次以法律条文的形式明确核安全的重要性。而保护安全监测系统作为核电站核级仪控系统的核心,是核电站安全停堆最重要的保障。采用更先进、更高可靠性的三代核电技术,是我国目前核电发展的方向。但是受制于核电技术的政治敏感性,保护安全监测系统的国产化率仍然较低。本文通过简要对比AP1000技术的保护安全监测系统、EPR1000技术的保护安全监测系统,AES-91技术的保护安全监测系统,分析各种技术框架差异。基于技术先进、安全性高的原则选择AP1000技术路线进行深入研究。首先对保护安全监测系统的功能结构进行分析,根据系统结构拆分为多个子系统分别深入研究。其次,为实现功能,本文就硬件设备组成和硬件接口进行详细研究。由于保护安全监测系统的设备属于核级设备,各国对核安全级设备的鉴定试验多有不同,本文以核电站主泵转速的放大器设备为例,基于美国和IEC国际标准实现电磁兼容、抗震、热老化的设备鉴定试验,为保护安全监测系统的国产化提供实验参考。核电最重要的特性是其保护安全监测系统的可靠性。根据硬件结构,采用可靠性框图的方式对保护安全监测系统建立模型。通过Matlab编程对自动停堆功能和专设安全功能可靠性进行计算,验证系统的可靠性。提出5序列冗余采用五取二表决逻辑增加系统可靠性方案,对未来设计超过100年寿命的保护安全监测系统提供理论支持。最后,采用测试软件实现保护安全监测系统响应时间、旁路试验、超温超压停堆等功能验证。并对上述实验采用测试逻辑分析和理论验证的方式复核试验结果,确认满足设计要求。为核电厂后续实现国产化的保护安全监测系统设计、采购、调试提供一定参考。