本发明公开了一种电网复杂运行状态下的电能计量系统及方法，包括：并联式电流互感器获取电网双母线闭环拓扑结构中两条母线的电流数据；电压互感器获取电网一次侧高压端的电压数据；模拟量电能表确定电能模拟量数据；就地模块根据两条母线的电流数据确定和电流数据，并根据所述和电流数据和电压数据确定电网一次侧高压端的电压电流数据；数字化电能表，确定电能数字量数据；电能计量监测分析装置，根据所述电压电流数据、电能模拟量数据和电能数字量数据，确定电网在上下网功率实现功率穿越情况下的电费计量方式。本发明能够实现电网环网架构中发生功率循环情况下的用电系统需量电能计量，实现两母线功率反向的复杂情况时的电费合理计量。