本发明公开了一种一次调频及惯量响应在线测控系统，包括广域测量系统WAMS、测控主站、测控子站、相量测量单元PMU、一次调频/惯量响应控制系统；测试子站将测控主站的参数设置数据传入一次调频/惯量响应控制系统，并根据测控主站指令生成模拟电网典型工况电压信号接入一次调频/惯量响应控制系统；一次调频/惯量响应控制系统计算得到测试的频率信号、频率变化率并进行响应；相量测量单元PMU计算得到并网点有功功率及测控子站输出电压的幅值、相位、频率、频率变化率后，传输至广域测量系统WAMS，由广域测量系统WAMS将打包发送至测控主站，由测控主站进行一次调频及惯量响应功能及性能的评价、PMU测量性能的测试分析。