本发明公开了一种新能源出力模拟应用系统及其模拟方法，该系统包括：用于模拟直流电压源的AC/DC整流模块和直流稳压模块；用于模拟新能源出力或独立电源出力的DC/AC逆变器；隔离变压器；上层中心控制器以及底层单元控制器。该方法为利用上层中心控制器接收新能源的功率曲线值，或者接收新能源能量表征指标后通过计算得出相应的功率曲线值，并发出调度管理信号；底层单元控制器实时接收调度管理信号，实现定功率控制、恒压恒频控制或下垂控制。本发明通过上层中心控制器协调管理底层单元控制器,实现其按照指定功率曲线出力，投资成本低，建设周期短，运行简单灵活，可以广泛应用于模拟风电、光伏、储能等分布式电源出力的实验系统。