本发明属于水电机组运行维护工程技术领域，具体公开了一种长期服役抽水蓄能机组性能异常预警方法，该方法包括以下步骤：获取并分析抽水蓄能机组运行初期不同工况下的状态监测数据，确定机组的标准健康状态；根据机组的标准健康状态，选取有功功率和工作水头作为反映机组运行状态的敏感特征参数，建立并验证基于分箱最近邻法的回归健康模型，获得机组标准健康模型；获取机组实时在线监测数据中的运行工况数据，将其输入机组标准健康模型，计算当前工况下的健康值；将健康值和实测值比较，获得偏差，并进行阈值校验，若发生超限，则生成对应报警事件。实际预测结果表明，该方法能获得很好的计算精度，具有很好的应用前景。