本发明公开了一种用于PEM电解水的制氢系统及调控优化方法，为了解决无法实现对PEM电解水制氢系统的调控的问题，包括以下步骤：S1：分析系统宽范围运行能力；S2：分析关键设备响应特性，确定系统关键参数可运行区域；S3：分析系统输入变量和输出变量影响规律，确定关键参数的特征极限值；S4：确定系统动态快速调节控制策略；S5：根据多能转换和能量传输机理，建立关键设备模型；S6：分析关键参数对系统的输出特性；S7：基于系统的宽功率调节范围和输出特性优化系统流程；S8：对关键设备的关键参数进行优化匹配。本发明的有益效果是：通过质子交换膜电解水制氢系统灵活调控技术研究，为缓解电力波动提供新思路，有效支撑电网稳定运行。