本发明属于电力系统分析和监测技术领域，尤其涉及一种计及多源量测衰减和输入信号未知的大规模电力系统运行状态感知方法，该方法先建立多机电力系统运行状态感知模型；其次设置初始值和相关参数；之后计算k时刻的状态预测值与预测误差协方差矩阵；再分别计算状态感知方法的状态增益矩阵和输入变量增益矩阵；然后分别计算k时刻的状态和输入变量的估计值；最后计算估计误差协方差矩阵并输出态势感知结果。本发明方法简单、快捷，易于执行；能够为电力系统的安全高效运行提供关键信息支撑。