本发明提供一种混合配电变压器集群的控制系统及其运行方法，系统包括：集群指令模块、多个分散协调控制模块和多个混合配电变压器模块；集群指令模块，用于根据外部调度指令和配电网台区信息，计算集群中每个分散协调控制模块的控制指令值；分散协调控制模块，用于根据控制指令值生成控制信号，并将控制信号发送给对应的混合配电变压器模块，以对混合配电变压器模块的输出端口进行协调控制，及在低压交流母线电压发生跌落时进行电压补偿。由此，通过分散协调控制和电压补偿，可以保证混合配电变压器作为智能配电网核心装备的稳定工作和智能配电网台区的互联协调运行，从而可以实现电能的高效、可靠性供应。