智能电网建设要求城市电网能灵活改变运行方式，在故障发生后能及时恢复对失电负荷的供电。通过对城市电网的运行方式特点和保护动作信息进行分析，建立保护与元件的双向关联模型，以及保护与可能故障元件的关联矩阵模型，提出利用该模型计算所有可能故障元件的故障可信度，以该指标定位城市电网中的故障元件。将保护分为确定性保护和非确定性保护，通过扩大确定性保护在关联矩阵中的取值来避免故障信息在计算过程中被湮灭，以处理拒动和多重故障等复杂情况。实际城市电网的多个案例仿真分析结果表明，关联矩阵中充分包含了故障信息，提出的城市电网故障元件定位方法简单实用。