本发明提供了一种基于功率缺额估计的输电系统频率支撑控制方法及系统，该方法包括：获取局部频率变化量序列；提取局部频率变化量序列的线性分量，获取线性分量系数序列；基于线性分量系数序列及输电系统等值惯量，获取输电系统的功率缺额估计值序列并对预设的输电系统频率支撑控制优化模型进行求解，获取最优的出力序列，以实现对输电系统的频率支撑控制。本发明提供的方法通过获取功率缺额估计值，再根据功率缺额估计值对输电系统频率支撑控制优化模型进行优化求解，获取使得频率最低点最高的出力序列，实现对输电系统的频率支撑控制。该控制方法无需通讯，控制逻辑简单，有利于充分利用系统的短时过载能力提升系统频率稳定性。