继电保护系统是典型的多元件、多状态、不确定系统，其可靠性对电网安全极为重要。保护系统长期可靠性与元件可用度有关；短期可靠性与元件可用度和状态初值有关。为确定关键元件，提高保护系统可靠性，针对继电保护系统长期和短期可靠性评估，提出状态概率对可靠性参数的灵敏度算法。证明稳态状态概率可用转移率矩阵逆矩阵的最后一列表示，稳态状态概率的参数灵敏度，可用转移率矩阵及其偏导表示。证明瞬时状态概率的矩阵指数，可展开成矩阵级数后求导，随级数数增加导数最终收敛。以输电线路双重保护方案为例，验证了状态概率灵敏度模型的计算精度。