本发明属于变压器监测技术领域，具体涉及一种基于数字孪生的有源配电变压器异常状态感知方法及系统，包括：获取变压器两侧的电压和电流；根据变压器实体结构构建变压器的数字孪生模型；基于所获取的变压器其中一侧的电压、电流，以及所构建的变压器数字孪生模型，计算变压器另一侧的虚拟电压和虚拟电流；比较所获取的变压器另一侧的电压电流和所计算的变压器另一侧的虚拟电压虚拟电流，判断变压器内部是否存在故障，完成变压器异常的状态感知。本发明通过数字空间模型实现对变压器状态的实时感知，在不受变压器外部故障和励磁涌流影响的前提下，判断出变压器的内部绕组接地短路、相间短路和匝间短路等故障。