本发明公开了一种风力发电机组叶轮等效风速观测方法，包括：1)建立风力发电机组的叶轮转速微分方程和叶轮气动扭矩微分方程；2)求解叶轮气动扭矩微分方程中的偏微分系数；3)将微分方程离散化变换，结合偏微分系数，得到差分方程，应用差分方程得到预测矩阵、状态量的预测值；4)定义协方差矩阵的更新方程，基于更新方程得到新的协方差矩阵；5)建立测量方程组，基于测量方程得到测量矩阵；6)修正状态量的预测值，得到状态量的最优估计值；7)计算叶轮等效风速。本发明在不增加硬件传感器的情况下，利用线性系统状态方程，通过风力发电机组输入与输出的测量信号，对叶轮等效风速进行最优估计，作为叶轮平面的平均风速测量值。