本发明公开了一种应用于风力发电系统的在线风速估计方法，包括如下步骤，步骤一、在线获取时间点t时，风力发电系统用于风速估计的基本数据；步骤二、确定风机的桨距角β，根据桨距角β获取风力发电系统中风机的Cp‑λ曲线数据；步骤三、根据气动转矩公式构建迭代公式F(λ)的表达式；步骤四、初始化配置；步骤五、根据步骤三中的迭代公式F(λ)的表达式，计算的值；步骤六、根据步骤五的计算结果，计算λ(k+1)＝λ(k)+Δλ(k)的值，并判断|λ(k+1)‑λ(k)|＜ε或k≥kmax条件是否成立；步骤七、将计算迭代次数k的数值+1，进入步骤六；步骤八、迭代结束，根据叶尖速比的变换公式v＝ωR/λ(k+1)在线估算出风速v。本发明解决了风力发电系统在线快速估计风速的问题。