本申请公开了一种电除尘运行优化系统及优化方法，包括：状态监控系统、多级多层次运行模式和智能优化运行系统；所述状态监控系统包括机组状态监控系统、电除尘状态监控系统和状态分析评估系统，所述状态监控系统根据机组、电除尘器等设备状态以及烟气参数评估电除尘器烟尘负载情况；所述多级多层次运行模式运行时具体模式根据所述状态分析评估系统的相关参数确定；所述智能优化运行系统采用神经网络算法，以历史运行数据为训练样本，建立运行数据与所述多级多层次运行模式之间的关系模型，实时预测电除尘器进出口的烟气参数与电除尘器的最佳运行模式；本申请整体系统往复运行，不断的优化预测结果，实现电除尘器的节能减排。