本发明公开了一种基于多级协同的广域时频溯源系统，包括一级用时终端至四级用时终端；一级时间频率标准模块用于提供一级时间频率标准作为电力系统时间溯源的参考标准；二级时间频率标准模块用于提供二级时间频率标准作为电力系统下省级电网的时间频率标准，其为三级时间频率标准提供时间频率参考；三级时间频率标准模块用于提供三级时间频率标准作为省级电网下台区的时间频率标准，其为台区内的用时终端提供时间频率参考；四级用时终端表示台区内的用时装置，其获取台区对应的三级时间频率标准模块提供的三级时间频率标准，以进行四级用时终端的时间校正。本发明构建了基于多级协同的广域时频溯源体系架构，以提升各级节点时间准确性和同步性。