我国中低压配电网广泛采取小电流接地方式(中性点不接地或经消弧线圈接地)运行。配电网因其结构复杂、运行环境多变,故障频发,其中单相接地故障发生得最频繁。在发生单相接地故障后,根据电力系统相关规定允许系统继续运行1-2小时,但单相接地故障会产生过电压等的电能质量问题,长时间带故障运行会对系统安全运行带来严重威胁,因此及时、准确地判别出故障线路非常重要。随着配电自动化的发展,配电线路状态在线监测系统正愈来愈多地被投入运行来确保配电网的安全性,该系统能够获得丰富的配电网运行数据。这些数据能够为根本解决故障选线问题开辟新的途径,此外,还能够通过它们来研究配电网的过电压情况。首先,本文详细分析了小电流接地系统发生单相接地故障时的故障特征,揭示出了利用单相接地故障发生后的稳态量(如稳态故障电流)进行故障选线的不足之处。鉴于此,本文提出了一种利用单相接地故障发生后的暂态能量进行故障选线的方法。该方法基于配电线路状态在线监测系统,利用该系统采集单相接地故障发生后的暂态零序电流。接着,此方法对每条线路发生单相接地故障后产生的暂态零序电流进行集合经验模态分解,进一步构造出各条线路的相对能量因子,通过比较各条线路的相对能量因子来判别出故障线路。通过仿真实验和分析配电线路状态在线监测系统采集到的实际数据验证了该方法的正确性。其次,本文将压缩感知理论引入到故障选线问题中,提出利用贝叶斯压缩感知来代替传统采样。由于在稀疏贝斯框架下,通过贝叶斯重构算法能够精确恢复出原始信号,故本文利用贝叶斯压缩感知精确重构出了暂态零序电流信号,在此基础上,分别计算出各条线路的相对能量因子从而实现了故障选线。本文通过利用Matlab/Simulink软件进行建模仿真,验证了该方法的正确性。最后,由于配电线路状态在线监测系统能够统计过电压持续时间等信息,在此基础上,本文提出了一种评估由单相接地故障引起的过电压的方法。通过非参数核密度估计的方法计算出过电压持续时间的概率密度曲线,通过该曲线可以反映出过电压持续时间的分布情况,除此之外,进一步利用该曲线还能计算出过电压持续时间的平均值等信息,进而可以实现过电压评估。本文利用配电线路状态在线监测系统统计到的实际数据结合非参数核密度估计的方法,计算出了过电压持续时间的概率密度曲线,实现了过电压的评估。该评估结果为配电网绝缘保护以及配电网电能质量的评估提供了一定的理论依据。