本发明公开了一种基于能源路由器的交直流混合能源系统及其运行优化方法，属于电力系统优化运行领域，包括：N个能源路由器，能源路由器之间通过电气联络线互联；多个能源子网，其中配电网馈线通过电气联络线连接至能源路由器的端口；配电网包括交流配电网和直流配电网；以及调度中心，用于确定调度计划，并发送至各能量管理系统，以对能源路由器和能源子网中的可控调节设备进行联合调度，使交直流混合能源系统的运行成本和节点电压偏差最小；调度计划包括可控调节设备中连续调节设备的功率和离散调节设备的动作指令，以及各能源路由器的端口功率。本发明使能源路由器和能源子网中的可控调节设备协调运行，以降低系统综合成本，并提升电能质量。