本发明公开一种结合虚拟阻抗控制和一致性控制的多组由锂电池和超级电容构成的混合储能系统协同控制方法，包括锂电池变换器的输出电压观测器计算值与基准输出电压的误差调节，消除虚拟阻抗和线路阻抗带来的电压偏差，实现多组输出电压平均控制；基于一致性控制器调节相邻单元锂电池变换器电感电流状态值，实现均流控制。基于超级电容变换器一致性控制器调节相邻超级电容单元间的端电压偏差，实现超级电容端电压的一致性控制；基于超级电容变换器的电压观测器计算值与端电压变化稳态基准值的误差调节，实现超级电容瞬态功率响应后的能量快速恢复。本发明适用于混合储能系统在新能源交通工具、新能源电力系统等场合的电压控制。