本发明公开了一种基于双层模型的电力系统机组出力确定方法及系统，获取电力系统的历史数据；根据电力系统中各节点对阻塞断面的灵敏度，对节点进行聚类；将聚类后同类的节点合并为同一虚拟节点；构建基于虚拟节点的出清上层模型，以各虚拟节点总出力作为系统总负荷，计算虚拟节点的出力；构建机组的出清下层模型，以虚拟节点出力作为该虚拟节点所属类下所有机组出力之和，计算机组出力。通过上层模型将众多实际节点聚类为少量虚拟节点，减少断面约束数量，降低模型的求解复杂度。下层模型中同一虚拟节点下机组对网络影响一致，无须再考虑断面约束，减少了模型规模，在下层模型中对每个虚拟节点下的机组单元进行精细化建模，提高整体的优化效果。