随着30万千瓦机组和500千伏超高压输变电系统的投运，电网对继电保护的要求越来越高。1986年，山东电网开始陆续引进使用国外最先进的继电保护装置。1990年以后，进一步建立和完善继电保护专业及各种规章制度，保护装置逐步从电磁型电流电压简单保护，过渡到整流型距离保护，从晶体管、集成电路保护发展到微机保护，继电保护运行水平不断提高。20世纪90年代后期，通过开展管理年活动，积极落实反事故措施要点，依靠科技进步自行开发继电保护计算及管理平台RCMBase2000，建立全国第一个覆盖全网的山东电网故障信息分析系统，保护装置正确动作率稳步提高，进入全国先进行列。
一、继电保护设备
“八五”时期，山东电网依靠科技进步推动继电保护及安全自动装置运行水平逐步提高。1994年，山东电网开始试用微机继电保护，但产品质量良莠不齐。此后，山东电网在220千伏以上主网高压线路推行微机保护典型设计方案，制定《山东电网继电保护配置原则》，规范配置，更有利于安全运行和检修。
1998年，各发供电单位逐步对旧式继电保护装置进行更新改造。新上500千伏线路按双重化原则，配置国产微机型保护，变压器、发电机保护、故障录波器逐步更换为微机型保护。邹县电厂5号、6号机组配置世界一流水平的ABB公司发电机变压器组微机保护REG216、REG316。由于广泛配置高频保护和母差保护，山东电网发生的绝大多数故障都由快速保护切除。特别是要求在110千伏以上母线投入母差保护，对保证人身、电网、设备安全发挥了重大作用。1999年，山东电网的继电保护正确动作率达到全国一流电网调度机构指标要求，顺利通过国家电力公司组织的全国电力系统计算机2000年问题（Y2K）联合测试。
2002年，220千伏以上微机变压器保护开始按照双重化进行配置。年底，山东电网有241条220千伏线路、11条500千伏线路全部采用微机保护，线路保护均实现高频保护双重化。全网110千伏以上母线都配有母差保护，220千伏以上旁路断路器配置高频闭锁式微机保护，220千伏以上线路保护设有断路器失灵保护。220千伏以上系统线路保护微机化率达到100%，取得提高电网安全性的最大效益，并为将来继电保护状态检修和技术监督提供了条件。全省继电保护设备连续两年实现最高月故障率0.1%，大部分时间月故障率为零，连续5年未发生因继电保护误动而造成电网大面积停电和系统瓦解事故。2003年以后,山东电网开始在220千伏以上线路上推广使用光纤保护通道，线路保护通道的光纤化率逐年提高。
20世纪90年代后期开始，山东电网将此前采用的光线式故障录波器逐步更换为统一的微机式故障录波器，并建立山东电网故障信息分析系统，将全网17个市调、500千伏变电站及发电厂的故障录波装置联入省中调主站，1999年7月，通过国家电力公司组织的技术鉴定。2003年，在17个市调建成全国第一个基本覆盖全网的故障分析系统，电网安全效益和社会效益经济效益明显。
在继电保护的整定计算方面，1995年继电保护专业人员自行开发包括参数管理、短路故障计算及定值管理等应用程序，对电网继电保护后备段的配合整定方法作深入研究，在电力系统故障分析系统方面取得较成熟的理论和成果。1998年提出继电保护整定计算支持平台概念，并自主研发整定计算平台软件RCMBase2000，实现了从人工计算到计算机计算的巨大飞跃，大幅提升了整定计算的自动化程度和工作效率。2000年10月，RCMBase2000项目通过国家电力公司科技成果鉴定。2003年，获国家电力公司科技进步三等奖，并在全国范围内推广应用。2004年，为鼓励职工科技创新，山东电力集团公司对RCMBase2000项目的开发人员进行了奖励。
二、继电保护管理
1992年，省中调制定和完善继电保护岗位责任制和岗位工作标准，加强继电保护管理工作。1994年，组织全网第一次继电保护技术比武活动，涌现出一批继电保护技术尖子。
按照电力工业部继电保护工作会议部署，省中调确定1995年、1996年为继电保护管理年。期间，省中调组织全网开展提高继电保护工作水平、争创继电保护装置正确动作率100%、确保电网安全稳定运行等活动。严格管理，制定验收标准，对旧设备进行更新改造，并在全网开展设备定级工作。至1996年底，全网10万千瓦以上发电机组的49套保护设备有46套达到一类设备标准；全网220千伏以上变压器的149套保护设备有143套达到一类设备标准,220千伏以上母差保护69套，有67套达到一类设备标准;220千伏以上线路保护395套（1台开关按1套统计），有363套达到一类设备标准。
1997年，国调中心组织继电保护全员练兵调考活动，省中调在博山电力技校举办继电保护骨干培训班3期。在继电保护普考中，全员考试合格率99.81%； 4人参加全国的继电保护调考，合格率100%。
1998年3月，山东电网继电保护技术监督工作划归山东电力研究院，省中调对全网发供电和基建、科研、设计单位的继电保护工作进行行业管理。各发供电单位根据实际情况，继电保护专业的设置不尽相同。如淄博、青岛、聊城电业局将继电保护管理、整定计算、继电保护班设在调度所，其他电业局继电保护班设在修验场。各电业局和发电厂的继电保护技术监督专工，均设在生产技术部门。
同年，省中调组织全网电气运行人员继电保护运行技术统考和调考工作，并制定《山东电网继电保护及安全自动装置入网管理办法》《山东电网继电保护运行及可靠性指标统计考核办法》《山东电网继电保护技术监督规定》。1999年，制定《山东电网发电厂继电保护整定计算管理办法》《山东电网继电保护及安全自动装置反事故措施实施考核办法》等。通过贯彻落实这些规定和制度，山东电网继电保护工作更加规范化，继电保护正确动作率在全国处于领先地位。
2003年，随着“厂网分开”改革的深入开展，继电保护专业管理也发生了相应变化。同年，继电保护专业顺利通过输电网安全性评价。2005年，针对微机保护装置的管理工作，省中调制定下发《微机继电保护及安全自动装置软件版本管理办法》《微机母线保护装置现场检验规程》《继电保护及安全自动装置备品备件管理规定》等，继电保护管理工作得到进一步加强。
1991—2005年山东电网继电保护正确动作率统计表
表5-5
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┃ 年份 │ 全部装置（％) │ 20千伏以上系统（％) ┃
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┃ 1991 │ 99.37 │ 96.51 ┃
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┃ 1992 │ 99.41 │ 97.05 ┃
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┃ 1993 │ 99.55 │ 97.89 ┃
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┃ 1994 │ 99.62 │ 98.5 ┃
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┃ 1995 │ 99.91 │ 98.57 ┃
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┃ 1996 │ 99.82 │ 98.27 ┃
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┃ 1997 │ 99.88 │ 98.21 ┃
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┃ 1998 │ 99.92 │ 98.55 ┃
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┃ 1999 │ 99.93 │ 99.02 ┃
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┃ 2000 │ 99.97 │ 99.49 ┃
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┃ 2001 │ 99.93 │ 99.38 ┃
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┃ 2002 │ 99.97 │ 99.51 ┃
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┃ 2003 │ 99.93 │ 98.88 ┃
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┃ 2004 │ 99.96 │ 99.53 ┃
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┃ 2005 │ 99.99 │ 99.87 ┃
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1998—2005年，省中调每年举办一期继电保护整定计算培训班，提高专业人员的业务能力。2001年，省中调制定《山东电网继电保护调度术语》，将调度用语规范化；山东电网继电保护数字仿真实验室在山东电力研究院电气所通过山东电力集团公司实用化验收；省中调在潍坊开展山东电网继电保护技术竞赛。2002年，山东电力集团公司在全国电力系统继电保护技术比武竞赛中获团体三等奖。2004年，在全国继电保护工技能大赛中，山东电力集团公司代表队取得团体第一名以及个人第一、二名的好成绩。