本申请涉及电网调频技术领域，尤其提出一种火电耦合储能多时间尺度协调控制方法和系统，该方法包括实时获取机组的运行参数和电网指令；基于运行参数和电网指令计算转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求；基于飞轮、超级电容和锂电池对应的单位功率成本和分配功率构建目标函数和约束条件，在不同模式下约束条件中飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率之和等于对应模式下的储能响应需求；不同模式下约束条件满足时求解目标函数最小时的最优解，最优解包括飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率最优解，基于最优解控制飞轮、超级电容和锂电池进行响应，以实现多时间尺度的控制，并提高了储能控制的收益。