本发明公开了一种直流系统故障监测保护装置及保护方法，装置包括：剩余电流传感器、分流器、电源模块、信号处理模块、人机交互界面和执行模块，其中，电源模块的输入与直流系统馈线连接，用于给其他模块供电；剩余电流传感器检测直流系统馈线中的剩余电流信号，分流器检测直流系统馈线电流信号，并从直流系统馈线采集电压信号，将采集到的电气参数输入到信号处理模块，进行信号放大、A/D转换和微处理器逻辑运算，根据运算结果在人机交互界面显示报警信息，或控制执行模块动作。本发明集多种故障监测与故障保护于一体，内置微处理器，无需与上位机进行通信，简化了系统接线，安装方便、简单。