一种基于最小二乘法波形拟合的行波波头标定方法，包括：测量母线A的三相电压；对所测三相电压进行模量转化得到线模电压分量；在故障后分别选取至少4类滑动窗区段对线模波形电压分量波形进行持续扫描，利用最小二乘法对两个滑动窗口内的离散点进行直线拟合，得到行波波头的角度，当行波波头的角度在连续若干滑动窗口下均出现突变则认为行波起始时刻点处在该区段内；若4类滑动窗区段内至少2个满足步骤三的突变条件，则认为该区段内存在行波波头起始时刻，且行波波头的角度β最小值点所对应时刻为行波起始时刻点。本发明所得到的行波起始时刻点精度高，实现过程简单快捷，极大地减少运算量，大幅降低噪声对行波波头提取过程的影响。