本发明公开了一种交流输电线路改直流运行优化设计方法及系统，本发明采用直流绝缘子更换交流线路的悬垂串、跳线串和耐张串，通过直流绝缘子串的配置和直流线路在不同作业工况下的空气间隙，获取直线塔塔头间隙和耐张塔跳线间隙，通过调整直流线路的最大电压，使直线塔塔头间隙和耐张塔跳线间隙适配、且直流线路跳闸率满足运行要求，获得优选的直流线路最大电压、直流绝缘子串配置和直流线路在不同作业工况下的空气间隙，使得交流改直后的直流线路有尽可能高的电压等级和输送容量，同时满足柔性直流线路安全稳定运行，实现电能的可靠传输。