本发明公开了一种耦合重力储能的火电机组一次调频系统及方法。本发明采用的技术方案为：在电网频率升高需快速降低系统输出功率时，根据目标功率补偿量控制重块车辆组上行速度和上行加速度，以快速降低系统输出功率；在电网频率降低需快速提高系统输出功率时，根据目标功率补偿量控制重块车辆组下行速度和下行加速度，以快速提高系统输出功率。本发明通过控制重块车辆组上行或者下行速度和加速度，可快速降低或者提高系统输出功率，并可突破系统内火电机组一次调频下限负荷，有效改善了火电机组一次调频即时响应能力。