本发明公开了基于随机聚类的电力负荷层次时间序列预测方法，包括如下步骤：S1、获取地理层次结构中的电力区块对应的电力日负荷值，基于区块规划相似度对地理层次结构进行重构并获取电力负荷时间序列；S2、基于随机自适应搜索策略对电力负荷时间序列进行聚类得到若干电力负荷时间序列簇；S3、基于电力负荷时间序列簇建立地理层次、聚类层次统一的层次时间序列电力负荷预测模型；S4、基于三次指数平滑法构建基础预测模型，基于基础预测模型结合广义最小二乘法求解层次时间序列电力负荷预测模型得到电力负荷最优估计，方案可以有效消除数据偏差并减少参与运算的数据量，提高了负荷预测的速度和精度。