本发明公开了一种基于目标正则化的电力系统状态灵敏度在线辨识方法，包括以下步骤，采集系统参量和系统观测量，对采集数据进行空间规整，得到回归模型；计算系统参量其他运行点和当前运行点欧氏距离，排序后选择欧氏距离较小的一批样本计算权重值，再进行权重空间拉伸，得到回归模型变型，依据代价函数、回归模型和回归模型变型，计算得出灵敏度向量；本发明采集系统参量和系统观测量，并进行数据空间规整、距离计算、样本选择、权重值计算、权重空间拉伸、回归计算，求得灵敏度向量，解决了共线性条件下矩阵求逆出现病态而导致的误差问题，能刻画不同地区电力系统的系统特性，数值稳定，提高灵敏度在线辨识的准确性，能广泛应用。