本发明涉及一种电控变循环的双轴燃气轮机混合动力系统，所述双轴燃气轮机混合动力系统与用电负载连接，所述系统包括：储能设备、双轴燃气轮机、电动机、压气机和发电机；所述电动机和所述压气机转轴连接；所述压气机与所述双轴燃气轮机气动连接；所述双轴燃气轮机与所述发电机连接；所述储能设备、所述发电机和所述用电负载之间均连接；所述电动机带动所述压气机工作，继而对所述双轴燃气轮机入口处的空气进行增加，提高所述双轴燃气轮机在非设计点工况下的压比。本发明本发明通过增加压气机，使得双轴燃气轮机的调控作用更加柔和，保证了系统的安全稳定运行。