本发明公开了一种无刷双馈发电机系统及其控制方法，属于无刷双馈感应发电机控制技术领域。系统包括拓扑模块和控制模块，拓扑模块包括无刷双馈发电机、二象限变流器、直流母线电容和三相不控整流桥；三相不控整流桥交流侧与功率绕组相连；二象限变流器直流侧、三相不控整流桥直流侧与直流母线电容并联；控制方法包括：根据PWM脉冲调制信号提供励磁电流；根据励磁电流控制功率绕组侧输出的交流电压，并通过三相不控整流桥将其转换为直流电压；直流电压输入至DC/DC变换器或交流并网逆变器，为负载供电或与电网并联运行。解决了现有的无刷双馈发电机系统在并网时，功率绕组电压、电网电压和网侧变流器交流侧电压三者同步困难的问题。