本发明公开了一种现场孤网仿真试验方法，包括以下步骤：⑴将水轮发电机组主接力器行程、发电机机端输出电压、蜗壳压力、机组频率信号及功率分别接入水轮机调速器和机组同期测试系统；⑵水轮发电机组同主网并列运行，水轮发电机组所带负荷稳定，将现场调速器频率信号输入切换由在线孤网仿真仪频率输出信号提供；⑶设定现场调速器不同的PID参数；⑷在线孤网仿真仪仿真孤网负荷变化，当负荷变化阶跃量为±10％时，录制波形；⑸选出水轮发电机组频率调节稳定性和速动性较优的一组作为孤网运行参数。还公开了实现上述方法的试验系统。本发明可替代真实孤网运行现场试验，省时省力、满足孤网试验条件、确保水电机组频率调节稳定性、保障各电力设备安全。