一种采用多级热泵的大热电比热电联产系统及其工作方法,该系统包括依次连接的锅炉、汽轮机高中压缸、供热抽汽压力调节装置、汽轮机低压缸、凝汽器和凝结水泵,凝汽器的出口连接多级热泵凝结水加热系统,多级热泵凝结水加热系统的出口连接回热加热系统,回热加热系统的出口连接锅炉入口;所述大热电比热电联产系统中的发电系统全部或部分取消汽轮机抽汽,以增加汽轮机凝汽量,进而降低最小凝汽量限制下的汽轮机发电量,同时增加多级热泵凝结水加热系统进行凝结水加热,再消耗部分热电联产机组发电量,从而降低同一供热负荷下的最低热电联产机组发电量。