本发明涉及放电故障识别技术领域，公开一种GIS局部放电故障识别方法，包括以下步骤：信号采集：采集各类缺陷放电信号各多组，形成原始信号；数据处理：对原始信号分别进行变分模态分解，获得一系列固有模态分量；特征提取：对固有模态分量进行特征提取，得到多尺度排列熵；识别诊断：将多尺度排列熵作为高维特征向量输入局部放电故障分类器模型，输出故障结果。变分模态分解克服了EMD方法存在端点效应和模态分量混叠的问题，可以降低复杂度高和非线性强的时间序列非平稳性，分解获得包含多个不同频率尺度且相对平稳的子序列；由固有模态分量计算多尺度排列熵，能检测时间序列在多尺度下的复杂性变化。