本发明公开了一种配电网分层协同优化方法和系统。包括：通过能源资源条件分析，获得配电网所在区域中可再生能源的出力预测数据；以配电网的能源系统年费用最小为目标函数目标，建立含多元负荷的多源协同聚合模型；根据所述出力预测数据，采用分段线性化和凸凹过程寻优方法，对所述多源协同聚合模型中的子问题进行优化，得到多源协同聚合优化模型；采用混合整数规模方法，对所述多源协同聚合优化模型求解，得到配电网分层协同优化结果。能够很好的地实现基于配电网对多元负荷、域内分布式电站进行分层协同优化控制，提高电力系统资源配置的灵活性，提高系统能源利用效率，促进多元分布式能源的发展与高比例可再生能源的消纳。