本发明涉及汽轮机组发电技术领域，具体涉及一种可低负荷安全运行的汽轮机组发电系统，包括：蒸汽发生装置，工作介质经过蒸汽发生装置一次加热后驱动高压缸运转，然后回流到蒸汽发生装置二次加热后驱动中压缸运转；第一蒸汽管路，其第一端连通在中压缸出口端，第二端安装在蒸汽发生装置入口端；第二蒸汽管路，其一端连通在中压缸的出口端，另一端安装有辅助汽轮机，给水泵与辅助汽轮机同轴连接，辅助汽轮机上安装有发电设备。在汽轮机组发电系统需要在低负荷下运行时，使中压缸出口处工作介质大部分被输送到辅助汽轮机，少部分输入低压缸，避开颤振风险区，突破低压缸最小安全流量限值，降低发电系统的最小发电负荷，拓展发电系统的调峰运行域。