本实用新型提供了一种增压器与微燃机结合的多级中冷燃机发电系统，包括一级压气机、一级冷却器、二级压气机、二级冷却器、三级压气机、回热器、燃烧室、一级涡轮机、二级涡轮机、三级涡轮机、内接电动机、控制器、动力电池、发电机、外接电动机；一级压气机由内接电动机同轴驱动；二级压气机由三级涡轮机同轴驱动；三级压气机由一级涡轮机同轴驱动；一级、二级、三级涡轮机由燃烧室产生的燃气驱动；二级涡轮机出气口的废气经回热器将自身余热传递给三级压气机产生的增压空气，提高废气能量利用，减小燃料消耗，提高整机热效率；动力电池可在中低电量时由发电机进行充电；本发电系统具有发电效率高、功率密度高、燃机热效率高的优点，并提高了用电设施设备的续航能力及可靠性。