针对时域介电响应法的弛豫响应参数求解的不确定性及特征量提取不够直接、物理意义不易描述等问题,提出基于直接确定性参数辨识与弛豫法谱线特征量的变压器油、纸绝缘老化诊断新方法。首先,采用末端双点解析法确定去极化电流谱线中的弛豫参量;分别绘制表征变压器绝缘油、绝缘纸状态的弛豫最小、最大法谱线,直接提取4个新特征量:弛豫最小法向角θτmin、弛豫最小法线长Pτmin、弛豫最大法向角θτmax、弛豫最大法线长Pτmax;经研究分析证实:绝缘油老化程度越严重,θτmin越小,Pτmin越短;绝缘纸老化程度越严重,θτmax越小,Pτmax越短。多台变压器试验验证:依据新特征量能有效诊断出油、纸绝缘老化状态;弛豫参量辨识新方法和新特征量提取为油纸绝缘老化诊断提供了新思路。