本申请涉及供电技术领域，公开了一种基于直流组网的大功率混合供电系统及其控制方法，包括直流输出柜、逆变器、滤波器、隔离变压器、系统输出配电柜、储能模组、数据采集模块和控制器；直流输出柜的输入端用于连接外接的输入电源，逆变器连接在直流输出柜的输出端和滤波器之间，隔离变压器连接在滤波器和系统输出配电柜的输入端之间，系统输出配电柜的输出端用于连接用电负载，储能模组连接在直流输出柜和逆变器之间的直流母线上；控制器用于根据采集的状态数据控制直流输出柜的输出和储能模组的充放电。在负荷较小时储存富余电能，负荷较大时释放电能，使系统无需按峰值功率配置输入容量，提高供电效率及系统带载率，降低使用成本。