本发明涉及一种基于虚拟同步发电机的变流器及其控制方法，在VSG功能模块切入时，将VSG功能模块输出的三相定子电流用于作为变流器电流内环的指令值，电网电压经过锁相环得到的电网电压相角作为变流器电流内环的相角指令值，经过电网电压定向矢量控制，生成PWM波进行控制。本发明在保留常规变流器电流控制精确、灵活、频率稳定等特点的基础上，使变流器具备类似同步发电机的电压源输出特性。变流器的VSG功能可实现无缝地投入、切出，切换简单，尤其适用于具备VSG功能的变流器多功能在线切换和电网故障穿越控制。