本发明公开了一种风电机组塔筒法兰内侧轴向位移与螺栓伸长量比例关系测定方法和系统，属于法兰连接螺栓状态监测技术领域，首先基于实际风电机组塔筒上的法兰，建立模拟试验模型，然后在无工作载荷和施加工作载荷两种情况下分别获取某一处法兰内侧轴向总位移与螺栓伸长量之间的比例关系，利用插值法获取塔筒所有法兰内侧轴向总位移与螺栓伸长量之间的比例关系，换算后得到实际风电机组塔筒法兰内侧轴向位移与螺栓伸长量之间的比例关系。本发明方法中，试验用法兰、螺栓、垫片容易制作，且能够产生、施加试验载荷，同时接近实际工程应用。具有易实施、成本低、精确度高的优点。