本发明公开了基于模型逆运算的火电机组双向仿真系统，包括正向计算算法模块搭建的模型、逆向计算算法搭建的模型和逆向算法模型中间参数优化模块，还包括以下步骤：S1、根据正向计算模块或者逆向计算模块对当前环境进行判断仿真系统所处的正向计算模式或者逆向计算模式。本发明中，通过增加的逆运算模块，逆向算法模块通过输入数据和输出数据，逆运算得到所需的中间状态输入值，经过与正向计算方式中的实际中间状态输入值进行对比，从而通过逆向模型中间参数优化模块将实际值校正到所需值，以保证正向计算输出的计算结果与现场输出数据一致，从而避免正向计算中的偏差带来的计算结果的误差问题，提高仿真系统的运行精度。