本发明涉及一种变电站噪声匹配分离方法，包括以下步骤：利用麦克风阵列系统采集变电站现场的原始时域阵列数据，并估计波达方向估计数据；根据麦克风阵列系统的阵列结构以及波达方向估计数据，得到非平稳分量数据以及残留混合信号数据；对非平稳分量数据以及残留混合信号数据进行3D场景分析，得到时空分布特征数据；根据变电站的现场环境及设备布局信息对时空分布特征数据进行建模分析，得到高阶噪声语义表征数据；基于高阶噪声语义表征数据对噪声的变化轨迹进行实时跟踪，得到协同跟踪场景数据；基于协同跟踪场景数据进行噪声图谱生成，再进行边缘并行的独立噪声源分量分离，得到最终分离结果数据。本发明能够对非平稳、混杂噪声进行分离。