本发明公开了基于图神经网络的冷水机组能耗预测方法、系统及存储介质,通过并判断运行状态数据集中各个运行状态数据子集对应的运行工况之间是否具有关联关系,并根据判断结果构建运行状态数据集中各个运行状态数据子集的关联关系图;将关联关系图转化为图结构的邻接矩阵,并基于此关联关系图构造以图神经网络为框架的能耗预测模型,采用各个运行状态数据子集及其对应的邻接矩阵、能耗数据迭代训练能耗预测模型,将待预测的、冷水主机的运行状态数据子集输入到训练好的能耗预测模型中,得到冷水主机能耗预测结果。本发明能在保证能耗预测模型的准确性的同时,大大提高冷水主机能耗预测模型的泛化能力,减少冷水主机能耗预测对训练样本的依赖。