本发明涉及工业余热利用领域，公开了一种海上高温余热有机朗肯循环发电系统优化控制方法及系统，其采用深度神经网络作为强化学习的智能体，观察带导热油循环的满液式相变换热有机朗肯循环余热回收系统的核心状态；在保证系统安全的前提下获得最大积累输出功为目标，根据所观察到的状态输出相应最优的工质泵转速、冷却水泵转速、导热油泵转速以及导热油流量分流阀开度的控制信号；系统执行控制信号后智能体会获取以当前输出功大小评价的奖励函数，判断执行动作的好坏；智能体通过上述过程反复与系统交互训练，并不断向奖励大的方向收敛，最终会学习到一个保证安全性的优化控制策略。本发明能解决系统在大范围波动工况下的安全高效控制问题。