本发明涉及同步调相机技术领域，尤其涉及同步调相机系统及其控制方法。一种同步调相机系统，包括控制模块、同步调相机、电机、转轴、飞轮和制动器。一种同步调相机系统的控制方法，使同步调相机系统启动并与外部电网连接并网，根据外部信号使同步调相机系统吸收或输出有功功率和无功功率，使同步调相机系统停机。本发明的同步调相机和电机采用共轴双转子结构，使系统总体结构更紧凑。控制模块通过外部电网的一次调频参数和无功需求信息，控制同步调相机系统吸收或输出有功功率和无功功率，参与一次调频和电网无功调节。控制模块通过调节吸收或输出有功功率和无功功率的时长和周期，参与平抑风电或光伏发电的功率高频波动。