本发明公开了一种基于高阶累积量的输电线路差动保护方法，具体按照以下步骤实施：（１）设被保护的三相输电线路的两侧为Ｓ侧和Ｍ侧，实时采集三相线路两侧的三相电流ＩＳφ、ＩＭφ，其中φ代表Ａ，Ｂ，Ｃ三相；（２）分别计算三相线路的差动电流和制动电流；（３）分别计算三相线路差动电流的三阶累积量、归一化三阶累积量和制动电流的三阶累积量；（４）分相判定是否存在故障，是区内故障还是区外故障，根据各相的判定结果，完成分相电流差动保护。本发明保护方法，不需要对电容电流进行补偿，便可以快速、正确地识别区内外故障，并保证较高的灵敏度。与此同时，本发明差动保护还具有抗噪声能力强、易于整定等特点。