本发明公开了一种基于全息感知的水电机组疲劳累积预测方法及系统，涉及水电机组管理相关技术领域，该方法包括：利用全息传感器阵列对目标水电机组进行实时感知；进行数据预处理；遍历运行数据处理信息集，提取疲劳累积关键特征；进行数字孪生建模，构建目标水电机组的疲劳累积预测模型；进行目标水电机组的模拟运行，按照预设疲劳累积机制进行疲劳评估；基于第二评估结果更新第一疲劳累积预测结果，获取第二疲劳累积预测结果。解决了现有水电机组疲劳累积预测存在的难以获取巨型水电机组足够、精准的运行数据，导致疲劳累积预测结果存在较大误差的技术问题，达到了提升水电机组疲劳累积预测的准确性和可靠性的技术效果。