本发明公开了发电机组一次调频主动在线测试系统及其应用方法，该系统包括通信模块和一次调频主动在线监测模块，通信模块将一次调频主动在线测试调频指令和一次调频模拟频率调节数据发送到子站；一次调频主动在线监测模块读取同步向量测量装置的实时数据和一次调频模拟频率调节数据，实时检测计算一次调频主动在线测试评价指标并输出至可视化人机界面。本发明属于WAMS应用下的一个子单元，基于智能电网调度技术支持系统平台，通过一次调频主动在线测试系统为调度运行人员快速掌握发电机组一次调频性能提供了便利，可满足对并网发电机组一次调频性能实时监控，结合已有一次调频性能考核系统，共同维护电网频率的安全稳定运行。