本发明提供了一种虚拟惯量控制的优化控制方法、装置及其控制器，所述方法包括：根据电网频率偏差量分别确定惯量响应转速控制计算附加转速值和惯量响应转矩控制计算附加转矩值；利用所述惯量响应转速控制计算附加转速值和惯量响应转矩控制计算附加转矩值修正双馈风电机组的虚拟惯量控制过程中的常规机组转矩控制。本发明提供的方法控制器及装置能够解决大量风电并网带来的电力系统运行稳定性的问题，且改善目前控制输入为频率变化率带来的噪声问题，进一步提高系统频率的稳定性。