本发明公开了一种基于超级电容储能的变电站直流电源运行管理方法及系统，该方法包括：将基于超级电容储能的直流保障装置并联到直流母线上；当交流电正常供应时，直流保障装置给负载供电的同时，给超级电容补充放掉的电能；当交流电不能正常供应时，直流保障模块为直流母线提供供电需求；当超级电容的电压不能满足直流母线要求时，通过升压单元把超级电容的电压升高，以满足直流母线需求，本发明利用基于超级电容储能的直流保障装置实现对直流母线不间断提供可靠的直流电源，提高了直流系统运行的安全可靠性。