本发明公开了一种应用于广域保护的采样值传输系统及传输方法，由合并单元、站域保护控制装置、广域保护控制装置等设备配合实现，以站域保护作为站端服务单元进行采样值传输，站域保护对内实现变电站数据的接收、筛选和抽点处理，站域保护同时接收广域保护的同步命令，以广域保护的时间标志采样序号，通过站间通信网络发送至广域保护装置；广域保护根据采样值报文的时间序号进行对齐处理，实现不同变电站和不同间隔的数据同步功能，解决了广域保护采样值流量大，不易同步的问题。