本发明提供了一种基于双层迭代的电力系统频率获取方法及系统，用以在非稳定状态下测量电力传输系统的信号频率。内层迭代初始频率的数值由改进的指数采样方法给定；事实上两个相连采样周期所确定的两个频率是密切相关的，因此外层迭代算法也可以被引入到迭代中来，从而构成了双层迭代运算的算法。在不同的场景中，能够在不稳定状态下跟踪频率值得变化，如频率随机突发改变、信号被其他信号调制，以及信号中包含衰减的直流偏执。