本发明公开了一种利用PMU的配电网故障区段定位方法，首先，进行故障相判定：发生故障时，采用发电机出线母线处三相的电流幅值分别对故障前三相均相等的单相电流幅值做差，通过差值结果的绝对值判断故障相；其次，进行幅值比较初步判定：将配电馈线上各区段首末端PMU监测的三相电流幅值分别做差，进而初步判定故障区段；再次，进行相位比较初步判定：对各PMU监测点的两个故障相电流分别进行集合经验模态分解，得到特征模态分量，进而计算各区段的余弦相似度，通过余弦相似度数值大小初步判定故障区段；最后，当两个初步判定结果一致时，输出最终的故障区段判别结果，当结果不一致，则返回重新计算。通过多判据融合提高故障判断的准确性。