本发明公开了一种基于小波时频熵和RUSboost的变压器运行状态监测方法和系统，所述方法包括：搭建电力变压器声纹数据采集平台，采集变压器不同运行工况下的声纹信号数据并进行数据预处理；对预处理后的变压器声纹信号进行时频域分析、运行工况分析以及测点选择；对声纹信号进行50Hz倍频小波时频熵计算；基于RUSBoost算法建立变压器声纹识别模型，对变压器声纹识别模型进行训练和测试；基于变压器声纹识别模型进行变压器运行状态在线监测。本发明为存在样本不平衡声纹的变压器机械状态监测与识别提供有效支撑，对运行工况的分析能够有效排除本身不同运行状态可能造成的误差。