本发明涉及一种基于混合量测的配电网分层分区状态估计系统，包括：输入单元，获取配电网中节点数据、配电网支路数据、PMU配置数据及其他量测装置配置数据；配电网分层分区单元，基于输入单元输入的数据，将配电网分成若干个子区域，并以边界节点和联络线节点划定联络线区，建立配电网分层分区模型；量测数据融合单元，以分区中的PMU节点的量测的相角信息作为分区相角参考，对配电网分层分区单元处理后的子区域的状态估计值和估计方差进行融合；动态状态估计单元，各子区进行相互融合，实现并行计算模式下的全网动态状态估计；输出单元，存储处理数据，输出配电网全局动态状态估计结果。与现有技术相比，本发明具有提高精度，操作快速等优点。