本发明提供一种基于虚拟配烧的串级燃煤采购优化系统，涉及电厂节能环保技术领域。该系统包括服务器以及设置在服务器上的外环燃煤采购优化模型构建模块、内环燃煤采购优化模型构建模块、模型求解模块、关系数据库接口模块和外部文件读取接口模块；外环燃煤采购优化模型构建模块，基于虚拟配烧技术建立初始燃煤采购优化数学模型；内环燃煤采购优化模型构建模块，进一步以各船的运力组合和最优整船运力为优化变量建立内环燃煤采购优化数学模型；模型求解模块实现外环优化数学模型和内环优化数学模型的串级求解。该系统提出了基于虚拟配烧的串级燃煤采购优化模型，优化了企业人工经验采购燃煤存在的弊端，能进一步降低燃料采购成本。