本发明公开一种变压器特高频局部放电信号模式识别方法及装置。该方法包括：生成与采集的待识别特高频局部放电信号对应的原始时频谱W；基于相似矩阵的盲源分离方法，从所述原始时频谱W中提取出与所述待识别特高频局部放电信号对应的前景时频谱；将所述前景时频谱输入预先确定的卷积神经网络，获取所述前景时频谱属于预先确定的多种局部放电类型的概率，并确定最大概率对应的局部放电类型为待识别特高频局部放电信号的局部放电类型。该方法采用基于相似矩阵的盲源分离方式对变压器特高频局部放电时频谱进行预处理，使得深度学习网络能够专注于具有代表性的局部放电特征量，能够高效准确地识别局部放电类型。