目前,我国电网已经进入了全国联网、西电东送的时代。系统负荷的增大和电网结构的日趋复杂给继电保护提出了更高的要求。继电保护装置不但要快速准确的切除故障,还要防止保护自身动作给系统稳定运行带来不利影响。对多起大停电事故的研究分析表明:75%的大停电事故都涉及到继电保护问题,尤其是后备保护。由于传统后备保护基于就地测量量,只保护电网的某一个区域而没有考虑到对整个电网的影响。广域保护是近几年国内外新兴的一个研究课题,它的提出建立在计算机、通信技术以及变电站通信标准(如IEC61850)发展的基础上,与大型互联电网的安全性和稳定性要求有密切关系。不同于传统保护,广域保护获取电网多点信息,利用这些信息对故障进行更加准确、可靠的切除,同时考虑故障切除对系统安全稳定运行的影响,防止保护动作导致系统稳定破坏。本文介绍了广域保护提出的背景和研究现状、变电站通信系统的发展现况以及现行的通信标准,论述了广域保护的特点、功能组成和系统结构,并提出了一种实用的广域线路后备保护方案且详细分析了该方案的实现。分析了该广域保护系统总体结构设计、保护基本原理、故障定位算法。其中详细介绍了利用分形理论进行故障类型判断的新方法。文中提出的广域线路后备保护系统分为保护主站系统和保护子站系统两部分,这两个部分通过光纤网连接并进行数据交换。论文详细论述了保护主站系统和保护子站系统的组成和实现的功能,介绍了保护装置使用的APCI5000系列嵌入式工控机硬件平台,详细分析了硬件的整体结构和各部分功能。可靠的数据通信是广域保护实现的基础,本文详细介绍了通信系统的硬件平台并分析了通信程序的设计。论文给出了整个广域线路后备保护系统软件的总体结构、主要程序流程,详细说明了保护主站和保护子站的故障处理流程,并通过动模实验验证了该方案的可行性。最后,总结了对本文提出的广域线路后备保护方案的不足和有待进一步开展的工作。