本发明公开了一种耦合燃煤机组及SOEC的发电系统及其运行方法，所述发电系统包括：燃煤发电系统，适于将化学能转化为电能；SOEC调峰调频系统，与所述燃煤发电系统相耦合；所述SOEC调峰调频系统适于引射所述燃煤发电系统抽汽，控制引射抽汽电解制氢、制氧，以对所述燃煤发电系统进行调峰调频，并将氧气输入所述燃煤发电系统，以提高所述燃煤发电系统的燃烧稳定性。本发明采用引射燃煤发电系统抽汽并将引射抽汽进行电解的方式，根据电网要求，控制SOEC调峰调频系统的电流密度，进而对燃煤发电系统进行调峰调频，不仅可以借助电解水蒸气生成的氧气辅助锅炉低负荷工况下稳定燃烧，还可以提高机组低负荷运行模式下的变负荷能力。