本发明公开了一种基于多重分形与极限学习机的GIS光学局部放电识别方法。本发明采用的技术方案为：设计多种GIS典型绝缘缺陷模型并搭建实验室光学检测系统，采集光学局部放电信号，绘制GIS不同缺陷下的灰度化光学局放图谱；根据多重分形理论，提取灰度化光学局放图谱的差盒维数及信息维数的多重分形特征量；构造极限学习机作为分类器，通过线性参数模式寻找全局极小值；输入训练和测试样本，测试识别结果。本发明的多重分形特征能够提高GIS光学局放图谱的识别准确率，极限学习机能够提高GIS光学局放图谱的识别速度，两者结合能够保证GIS局部放电的光学诊断效率。