本发明涉及一种基于增广状态估计的广域继电保护方法，属于电力系统自动化继电保护技术领域，该方法包括：获取该支路和其相邻支路，以及母线的量测数据；判断每条支路是否满足主保护启动判据，写出每个支路和母线的量测方程，若为可疑故障支路，则把故障信息增广到其量测方程中；对量测方程组进行状态估计求解；检测和辨识量测中的坏数据；发现坏数据后，把其相应的量测方程删除，当坏数据被全部排除后，则将可疑故障支路确定为故障支路，然后进行相应的继电保护动作。本发明可以有效剔除保护量测的坏数据，从而降低保护的误动率，提高保护决策的准确度。该方法具有较好的容错性，当存在局部量测错误和通讯故障时，仍然能做出正确决策。