本发明提出一种基于在线高阶拟合法的电力系统单机等值模型分析方法，S1、为包含多机系统的电力系统建立单机等值模型；S2、将所述单机等值模型视为黑盒处理，基于所述单机等值模型的输入输出，得到传递函数；S3、将所述传递函数经拉普拉斯反变换为高阶线性非齐次微分方程，利用离散函数拟合方程的系数，根据所述系数求解特征值；S4、基于所述特征值进行动态行为和稳定性的分析。本发明能够简化电力系统单机等值模型特征值的获取过程，提高在线分析效率。