本发明涉及一种多时源自动优化、协商授时时间同步系统及授时方法，属时间同步系统、子母钟系统技术领域。授时时间同步系统：包括多个时间源模块，时间源模块通过总线与中控CPU、时钟背板接口通讯连接，时间源模块包括时源卡、可编程逻辑器及时源CPU，时源CPU与中控CPU5通讯连接。授时方法：1、各可编程逻辑器测量时源卡精度；2、中控CPU选最优时源授时；3、剩余时间源模块按照精度排队；4、通过次优级时间源模块检测各时间源模块输出，授权系统出现故障时，将次优级时间源模块的时源切换至中控CPU进行授时。本发明采用高速的可编程逻辑器件及多时源的备份方案，自动选用信号质量最好的对系统授时，实现了时源之间的有效测量机制、智能择优、智能切换。