本发明公开了一种基于双向长短期记忆和注意力机制的异常放电识别方法，具体包括：通过试验获取训练所用的行波原始波形后对行波波形预处理；构建并训练深度神经网络，再将经过训练的神经网络部署于输电线路异常放电感知系统；系统将收到的行波故障波形输入异常放电诊断应用；应用对波形进行小波变换后，载入训练生成的神经网络，神经网络对行波波形进行故障分类并输出分类结果；应用通过小波变换模极大值法查找奇异点并标定波形的首波头位置，利用波头的精确时刻进行故障测距，并生成诊断结果。本发明由神经网络自动提取特征值，提高监测的实时性、准确率，增强电力系统对输电线路重大故障的防控能力。