本发明涉及基于状态估计残差分布描述的虚假数据注入攻击检测方法及其系统，方法包括从电力系统主站服务器中获取连续的t个时刻的状态估计残差数据；对每一个量测的残差数据进行区间划分，得到预处理后的量测残差分布；对每一个量测的残差分布进行高斯拟合，得到分布的特征参数；在一个滑动时间窗内获取实时状态估计残差数据，按照上述进行预处理后，对得到的量测残差分布进行高斯拟合，得到实时的分布特征参数。通过获取实时系统残差特征并将其与标准系统残差特征进行比较，在接受范围内则为无攻击，若超出预警范围则判断系统正在被实施虚假数据注入攻击。本发明可有效解决针对状态估计的数据篡改攻击难以检测的问题。