本发明提供了一种基于多模块嵌套迭代的负荷故障恢复方法，属于电力系统优化技术领域；解决了目前负荷故障恢复过程中出现的可再生能源出力的波动性、负荷信息不确定性以及储能调度的复杂性等问题；包括如下步骤：确定模块一，在确定输电网主网架的情况下建立故障后负荷恢复优化模型；确定模块二，在确定重要负荷节点的情况下构建储能系统调度模型；确定模块三，储能系统的充放电状态信息确定后，建立考虑风电、光伏和负荷不确定性储能系统的充放电调度优化模型；确定模块四，构建基于模块一到模块三的负荷恢复双层嵌套迭代方法，以得到最终的负荷恢复的决策方案；本发明应用于大规模的输电网故障后负荷恢复。