本发明公开了一种基于两步优化法的油纸绝缘扩展德拜模型参数辨识方法，属于电气设备绝缘老化状态检测技术领域，本发明通过鲸鱼优化算法与LM算法相结合对扩展德拜模型参数辨识目标函数求解，首先，通过鲸鱼优化算法展开全局搜索，然后将得到的近似解作为初值传递给LM算法，继而通过LM算法进行近似解附近的精确搜索，最终确定出一组合适的解，解决易陷入局部最优解的问题，有效提升求解效率和求解精度，实现扩展德拜模型对油纸绝缘介电响应的准确表征，能有效解决目前油纸绝缘系统的等效模型研究中利用等效模型参数所存在的可靠性不足的问题。