本发明公开了一种基于无刷双馈电机的柴油发电系统，包括无刷双馈电机和柴油发动机，所述无刷双馈电机和所述柴油发动机同轴安装，所述无刷双馈电机包括定子和转子，所述定子包括功率绕组和控制绕组，还包括变换器和控制器，所述变换器为机侧变换器和网侧变换器，所述控制器用于控制所述变换器，所述控制器控制所述变换器使所述功率绕组侧电压在柴油发电系统并网前跟随电网电压，所述控制器控制所述变换器以使所述柴油发电系统输出功率在并网后跟随设定值。上述基于无刷双馈电机的柴油发电系统实现了柴油发电机的高效节能、变速恒频稳定发电，保证在受到扰动的情况下能维持稳定发电。本发明还公开了一种基于无刷双馈电机的柴油发电系统控制方法。