本发明公开了一种低压配电网在线监测保护系统及方法，涉及电力系统及其自动化领域，解决现有配电网在线监测及保护方法可靠性不足的技术问题。本发明包括基于层、域对低压配电网内的多源量测数据进行划分，包括对多源量测数据依据电压等级和地理位置进行数据区分并归类；基于域的处理包括对多源量测数据的域内处理和域间处理；基于层的处理包括对层间的变压器进线处、出线处的多源量测数据进行融合和计算；当域内发生短路故障后，域内电气量数据发生变化，利用BP神经网络算法，通过训练得到各测点电气量变化与故障位置之间的关系，并按相别进行故障判断。本发明的应用高效提升了配电网监测水平和保护性能。