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本发明涉及一种基于谱残差和随机矩阵理论的配网故障诊断方法及设备,所述方法包括以下步骤:采集不同维度的低压配网电压电流录波数据;分维度对所采集的低压配网电压电流录波数据计算谱残差,并获得显著性图谱;按配网拓扑信息对显著性图谱进行空间组合,构建时空数据集矩阵;基于随机矩阵理论,采用移动滑窗法在所述时空数据集矩阵上依次选取矩阵,判断是否存在异常值,实现配网故障诊断和定位。与现有技术相比,本发明具有准确性高、效率高等优点。