本发明提供一种基于双层机器学习的需求侧资源与有源配电网协同互动调控系统及方法，该系统包括：采集系统原始数据并结合原始数据进行状态估计；利用获得的配电网数据，以配电网中有功负荷、无功负荷、太阳辐照度、环境温度、光伏无功出力以及电动汽车充电桩负荷为图神经网络输入，以配电网各节点电压、配电网网损为图神经网络输出对图神经网络模型进行离线训练；建立配电网无功电压优化模型；求解所建立的优化模型得到配电网中光伏电源无功出力；利用极端梯度提升树机器学习模型挖掘配电网各区域状态信息与光伏电源无功出力之间的非线性映射关系，实现基于双层机器学习模型的配电网无功电压优化。