本发明公开一种基于熔盐储能的虚拟电厂系统及其运行方法，系统包括电加热模块、熔盐储能模块、换热模块和新建汽轮机组，电加热模块与熔盐储能模块相连，熔盐储能模块与换热模块相连，换热模块与新建汽轮机组相连，新建汽轮机组通与现有电网相连；电加热模块还外部电力，熔盐储能模块还与现有火电机组通过熔盐管道相连；熔盐储能模块包括若干低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、若干低温熔盐泵和高温熔盐泵，低温熔盐泵连接低温熔盐储罐和电加热模块，高温熔盐泵连接换热模块和高温熔盐储罐；系统不配置额外燃料系统，具备虚拟电厂的属性，可减少分布式电源和新能源并网对电网的冲击，提高电网稳定性和可靠性；可大量接收光伏和风电的弃光弃风电量。